设计任务利用QuartuslI软件 和Verilog语言,设计一个60进制计数译码显示系统: 1. 计数功能:能够对输入时钟信号CL K进行计数,进制为60进制; 显示功能:能够在2位数码管上清晰稳定地显示上述计数器的计数结果。3.清零和启动:具有同步清零功能,能够用开关控制计数器的启动和停止。 4.流水灯功能:用4个发光二极管制作流水灯,计数器每计数一 次,流水灯流动位,循环往复。
时间: 2024-03-15 12:47:59 浏览: 15
好的,这是一个数字电路设计的问题。下面是我的回答:
首先,我们需要设计一个计数器模块。这个计数器模块需要能够接收时钟信号 CLK,并且能够将计数器的值以60进制形式输出。我们可以使用 Verilog 语言编写这个计数器模块,然后在 QuartusII 软件中进行仿真和综合。
以下是 Verilog 代码示例:
```verilog
module counter(CLK, RST, EN, DIG_OUT);
input CLK, RST, EN;
output reg [5:0] DIG_OUT;
reg [5:0] count;
always @(posedge CLK) begin
if (RST) begin
count <= 6'b0; // 初始化为 0
end else if (EN) begin
count <= count + 6'b1; // 计数器加 1
end
end
assign DIG_OUT = {count[5:4], count[3:0]}; // 输出 60 进制数码管显示的值
endmodule
```
接下来,我们需要设计一个译码器模块,将计数器的值转换为数码管的输入信号。这个译码器模块需要能够将60进制的数转换为对应的数码管输入。我们可以使用 Verilog 语言编写这个译码器模块。
以下是 Verilog 代码示例:
```verilog
module decoder(IN, OUT);
input [5:0] IN;
output reg [6:0] OUT;
always @(*) begin
case (IN)
6'b000000: OUT = 7'b1000000; // 数字 0
6'b000001: OUT = 7'b1111001; // 数字 1
6'b000010: OUT = 7'b0100100; // 数字 2
6'b000011: OUT = 7'b0110000; // 数字 3
6'b000100: OUT = 7'b0011001; // 数字 4
6'b000101: OUT = 7'b0010010; // 数字 5
// ... 其他数字的译码
default: OUT = 7'b0000000; // 数码管不显示
endcase
end
endmodule
```
最后,我们需要将计数器模块和译码器模块组合在一起,并且添加控制逻辑,实现同步清零、启动和停止、流水灯功能。我们可以使用 Verilog 语言编写这个顶层模块。
以下是 Verilog 代码示例:
```verilog
module top(CLK, RST, EN, SW, LED);
input CLK, RST, EN;
input [1:0] SW;
output [3:0] LED;
wire [5:0] count;
wire [6:0] dig_out;
counter counter_inst(CLK, RST, EN, count);
decoder decoder_inst(count, dig_out);
reg [1:0] state; // 状态机的状态
reg [3:0] led_count; // 流水灯计数器
always @(posedge CLK) begin
case (state)
2'b00: begin // 等待启动
if (SW[0]) begin // 启动按钮按下
state <= 2'b01; // 进入计数状态
end else begin
state <= 2'b00; // 保持等待状态
end
end
2'b01: begin // 计数状态
if (SW[1]) begin // 停止按钮按下
state <= 2'b10; // 进入停止状态
end else begin
state <= 2'b01; // 保持计数状态
end
end
2'b10: begin // 停止状态
if (SW[0]) begin // 启动按钮按下
state <= 2'b01; // 进入计数状态
end else begin
state <= 2'b10; // 保持停止状态
end
end
endcase
end
always @(posedge CLK) begin
if (RST) begin
led_count <= 4'b0000; // 初始化流水灯计数器为 0
end else if (state == 2'b01) begin // 在计数状态下才更新流水灯计数器
led_count <= led_count + 4'b0001; // 流水灯计数器加 1
end
end
assign LED = {led_count[3], led_count[2], led_count[1], led_count[0]}; // 输出流水灯的状态
endmodule
```
在 QuartusII 软件中,我们需要将这些模块综合成一个电路,并在 FPGA 开发板上进行实验。