我想生成设计一个有时间存储和显示的计时器的verilog代码

下面是一个简单的Verilog计时器程序，其中包含有时间存储和显示功能：

module timer (
    input logic clk, // 时钟信号
    input logic start, // 启动计时信号
    output reg [23:0] time // 计时器值
);

reg [23:0] count = 0; // 内部计数器

always @(posedge clk) begin
    if (start) begin
        count <= 0;
        time <= 0;
    end else begin
        count <= count + 1;
        if (count == 1000000) begin // 1秒钟
            count <= 0;
            time <= time + 1;
        end
    end
end

endmodule

该程序定义了一个名为"timer"的模块，包含了一个计时器和启动计时信号。计时器的值用一个24位寄存器存储。

在每个时钟上升沿时，如果启动计时信号为高电平，则计时器清零，否则计数器加1。当计数器累计到1000000时（1秒钟），计数器清零并将计时器值加1。

你可以根据需要修改计时器的位数以及计时器的频率。注意，计时器值的显示需要通过外部模块实现。

相关问题

如何使用Quartus工具设计一个能够以十进制形式显示计时结果的秒表，并提供相应的计时器Verilog HDL程序？

在Quartus工具中设计一个能以十进制形式显示计时结果的秒表，通常需要以下几个步骤：

1. **项目创建**:
- 打开Quartus Prime集成开发环境（IDE），新建一个VHDL或Verilog设计项目。

2. **模块设计**:
- 创建一个模块，如`CounterDisplay`，它包含一个计数器（如74HC595串行移位寄存器用于显示数字）和一个计时部分。计时部分可以使用同步计数器或者异步计数器结合中断来获取秒、分钟等信息。

3. **数据结构**:
- 设计一个适当的数据结构来存储当前时间和历史记录，可能需要使用数组或进程变量。

4. **代码编写**:
- 编写计数器模块的VHDL/Verilog代码，包括输入和输出端口定义以及计数逻辑。
- 使用七段数码管驱动器来控制LED显示器，将计数器的结果转换成对应的十进制数字。

5. **显示逻辑**:
- 当计时到一定时间时，比如每秒更新一次，通过触发中断，更新显示屏上的数字，并可能清零计数器。

6. **用户界面** (如果有的话):
- 如果你想有一个用户界面，可以考虑添加外部设备如LCD，或者使用Quartus提供的GUI生成器来设计简洁的图形界面。

7. **综合和验证**:
- 使用Quartus的Synthesis功能将你的代码转化为硬件描述语言（HDL），然后进行逻辑综合。
- 利用仿真器（如ModelSim）验证计时逻辑和显示是否按照预期工作。

8. **下载和配置**:
- 将设计文件下载到目标板（如FPGA或ASIC）上，配置好所需的配置比特流。

-- 示例代码片段--
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

entity CounterDisplay is
    Port (
        clk : in std_logic;
        count : out std_logic_vector(7 downto 0);
        reset : in std_logic;
        display_data : out std_logic_vector(7 downto 0)
    );
end CounterDisplay;

architecture Behavioral of CounterDisplay is
begin
    process(clk, reset)
        variable sec : integer := 0; -- 初始化秒数
    begin
        if(reset = '1') then
            sec <= 0;
        elsif(clk'event and clk = '1') then
            sec <= sec + 1; -- 每次clk上升沿加一
            if(sec = 60) then
                -- 更新显示并清零秒数
                display_data <= "00";
                sec <= 0;
            else
                display_data <= to_std_logic_vector(sec, 8);
            end if;
        end if;
    end process;
end Behavioral;

1、 简介 设计一个抢答器。 2、题目要求： （1）能够同时进行 2 位选手的抢答比赛，用 2 个按键作为抢答按钮； （2）由主持人进行系统复位和抢答控制； （3）主持人允许抢答后，计时器开始倒计时，直到有人抢答成功后，数码管上显示剩余时 间和抢答成功选手号码； （4）两名选手初始分数为 0，如果抢答选手回答正确，得 1 分；若回答错误，对方得 1 分。显示两名选手的目前分数； （5）在主持人允许前抢答被视为犯规，给出犯规标识，并自动减 1 分； （6）在一轮抢答结束后，主持人按下复位键，返回初始计时状态，以进行下一轮抢答； （7）当某个选手率先得到 5 分时，显示比赛结束； （8）可自行设计其他扩展功能。 请按这个要求生成verilog代码

好的，根据您的要求，以下是一个简单的抢答器的 Verilog 代码：

module arbiter (
  input        clock,
  input        reset,
  input        enable,
  input [1:0]  button,
  input [1:0]  answer,
  output reg   [3:0] time,
  output reg   [1:0] score,
  output reg        flag
);

  parameter COUNT_VALUE = 50000000;  // 计数器的初始值
  parameter CORRECT_SCORE = 1;       // 回答正确得分
  parameter WRONG_SCORE = -1;        // 回答错误扣分
  parameter GOAL_SCORE = 5;          // 目标得分

  reg [1:0] request;     // 存储最近的请求者
  reg [1:0] granted;     // 存储最近的授权者
  reg [3:0] counter;     // 计时器
  reg [1:0] player_score; // 玩家得分

  always @(posedge clock) begin
    if (reset) begin
      counter <= COUNT_VALUE;
      request <= 2'b00;
      granted <= 2'b00;
      player_score <= 2'b00;
      time <= 4'b0000;
      score <= 2'b0000;
      flag <= 1'b0;
    end else begin
      // 如果主持人允许抢答，那么计时器开始倒计时
      if (enable) begin
        if (counter == 0) begin
          // 如果时间到了，那么计时器停止，抢答者被授权，分数更新
          granted <= request;
          time <= 4'b0000;
          score <= player_score;
          if (answer[granted] == 1'b1) begin
            player_score[granted] <= player_score[granted] + CORRECT_SCORE;
          end else begin
            player_score[granted] <= player_score[granted] + WRONG_SCORE;
            player_score[~granted] <= player_score[~granted] + CORRECT_SCORE;
            flag <= 1'b1; // 抢答犯规，给出犯规标识
          end
          // 判断是否有人已经达到目标得分
          if (player_score[0] >= GOAL_SCORE || player_score[1] >= GOAL_SCORE) begin
            flag <= 1'b1; // 比赛结束
          end
        end else begin
          // 如果时间还没到，那么计时器继续倒计时
          counter <= counter - 1;
          time <= counter;
        end
      end else begin
        // 如果主持人不允许抢答，那么计时器停止
        counter <= COUNT_VALUE;
        time <= 4'b0000;
      end

      // 如果有请求，那么判断是否可以授权
      if (button[0] && !enable) begin
        request <= 2'b01;
      end else if (button[1] && !enable) begin
        request <= 2'b10;
      end else begin
        request <= 2'b00;
      end
      if (request != 2'b00 && granted == 2'b00) begin
        granted <= request;
      end
    end
  end

  assign score = player_score;

endmodule

上述代码中，`button` 输入端口是一个 2 位二进制向量，每一位表示一个选手按键是否被按下。`answer` 输入端口是一个 2 位二进制向量，每一位表示一个选手是否回答了问题。`time` 输出端口是一个 4 位二进制向量，用于显示剩余时间。`score` 输出端口是一个 2 位二进制向量，用于显示两名选手的得分。`flag` 输出端口是一个二进制标志位，用于显示比赛是否结束或者是否有犯规。在任何时候，只有一个选手会被授权。如果有多个选手同时请求，那么按照它们请求的顺序来授权。在一轮抢答结束后，主持人按下复位键，返回初始计时状态，以进行下一轮抢答。