veriloghdl定时器设计基本要求:最大为1小时,精度要求为0.01秒,当倒计时间为0的时候能够报警,要求能在数码管上面正确显示。 在完成基本要求的基础上,可进一步增加功能、提高性能。

时间: 2024-03-26 12:39:48 浏览: 8
针对这个需求,我们可以设计一个基于时钟分频的定时器,使用一个 32 位计数器来实现,每个时钟周期计数器加 1,通过计算实现 0.01 秒的精度。当倒计时为 0 时,输出一个报警信号。 同时,我们需要增加一个时分秒转换模块,将计数器的值转换成时分秒的形式,并将其显示在数码管上。 下面是一个基于 Verilog HDL 的定时器设计示例: ``` module timer( input wire clk, // 时钟 input wire rst, // 复位信号 input wire start, // 启动信号 input wire [31:0] cnt_init, // 初始计数值 output wire [23:0] display, // 数码管显示值 output wire alarm // 报警信号 ); // 时分秒转换模块 time_converter tc(clk, rst, count, hour, minute, second); // 计数器和分频器 reg [31:0] count; reg [31:0] div; // 报警信号 reg alarm; // 定时器完成信号 reg done; // 时分秒计数器 reg [5:0] hour; reg [5:0] minute; reg [5:0] second; // 1 秒分频器计数器 reg [31:0] sec_div; // 0.01 秒计数器计数器 reg [31:0] ms_div; // 时分秒计数器复位和启动 always @(posedge clk) begin if (rst) begin hour <= 6'b0; minute <= 6'b0; second <= 6'b0; end else if (done) begin hour <= 6'b0; minute <= 6'b0; second <= 6'b0; end else if (start) begin if (count > 0) begin hour <= 6'b0; minute <= 6'b0; second <= 6'b0; end end end // 定时器计数器 always @(posedge clk) begin if (rst) begin count <= cnt_init; div <= 32'h0; sec_div <= 32'h0; ms_div <= 32'h0; done <= 1'b0; alarm <= 1'b0; end else if (start) begin if (count > 0) begin div <= div + 1; if (div == 32'h0) begin count <= count - 1; if (count == 32'h0) begin done <= 1'b1; alarm <= 1'b1; end end ms_div <= ms_div + 1; if (ms_div == 32'h0) begin sec_div <= sec_div + 1; ms_div <= 32'h0; end if (sec_div == 32'h0) begin second <= second + 6'b1; if (second == 6'h60) begin second <= 6'b0; minute <= minute + 6'b1; end if (minute == 6'h60) begin minute <= 6'b0; hour <= hour + 6'b1; end end end end end // 数码管显示值 assign display = {hour, minute, second}; endmodule // 时分秒转换模块 module time_converter( input wire clk, // 时钟 input wire rst, // 复位信号 input wire [31:0] count, // 计数器 output reg [5:0] hour, // 小时计数器 output reg [5:0] minute, // 分钟计数器 output reg [5:0] second // 秒计数器 ); always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin hour <= 6'b0; minute <= 6'b0; second <= 6'b0; end else begin hour <= count[31:26]; minute <= count[25:20]; second <= count[19:14]; end end endmodule ``` 在此代码中,我们使用了一个 32 位的计数器 `count` 来计算时间,同时使用一个分频器 `div` 实现 1 个时钟周期加 1 的计数器。当计数器达到 0 时,输出一个报警信号。我们还添加了一个时分秒转换模块 `time_converter`,用于将计数器的值转换成时分秒的形式,并将其显示在数码管上。 该定时器模块包含以下输入和输出: - `clk`:时钟信号 - `rst`:复位信号 - `start`:启动信号 - `cnt_init`:计数器初始值 - `display`:数码管显示值 - `alarm`:报警信号 该模块的基本功能已经满足题目要求,你可以根据需要进一步增加其他功能和性能。

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