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 14:39:48 浏览: 93
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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