verilog设计一个数字秒表,其计时范围从000.0-999.9秒,使用四位数码管显示。复位开关可以在任何情况下使用,即使在计时过程中,只要按一下复位开关,秒表就清零。具有启停开关,即按一下启停开关,启动计数器开始计时,再按一下启停开关则停止计时。再按一下启停开关从上次停止的时间继续计时,如此反复
时间: 2024-03-23 18:38:36 浏览: 15
好的,这是一个比较复杂的Verilog设计,需要涉及到时序控制、计数器、显示控制等模块。下面是一个初步的Verilog代码,实现了0-999.9s秒表功能,并且具备启停和复位功能,同时输出到四位数码管上显示:
```verilog
module stopwatch(
input clk, //时钟信号
input rst, //复位信号
input start_stop, //启停信号
output [3:0] disp //数码管输出
);
reg [9:0] count; //计数器,10位二进制数字,0-999
reg [1:0] ms; //毫秒计数器,2位二进制数字,0-3
reg [3:0] digit; //当前需要显示的数字,4位二进制数字,0-9
reg [3:0] disp_reg; //数码管输出寄存器,4位二进制数字,0-9
reg start_stop_reg; //启停寄存器,用来记录当前是否启动
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if (rst) begin
count <= 0;
ms <= 0;
digit <= 0;
disp_reg <= 0;
start_stop_reg <= 0;
end else begin
if (start_stop) begin //如果启停信号为1
start_stop_reg <= ~start_stop_reg; //取反启停寄存器
end
if (start_stop_reg) begin //如果启停寄存器为1,即启动计时
if (ms == 3) begin //如果毫秒计数器达到3,需要进位
ms <= 0;
if (count == 999) begin //如果计数器达到999,需要重置
count <= 0;
end else begin
count <= count + 1;
end
end else begin
ms <= ms + 1;
end
end
end
end
always @(count or ms or start_stop_reg or rst) begin
if (rst) begin
digit <= 0;
end else if (start_stop_reg) begin
case(digit)
0: disp_reg <= 4'b0011111; //0
1: disp_reg <= 4'b0000110; //1
2: disp_reg <= 4'b0101101; //2
3: disp_reg <= 4'b0100111; //3
4: disp_reg <= 4'b0110010; //4
5: disp_reg <= 4'b0110111; //5
6: disp_reg <= 4'b0111111; //6
7: disp_reg <= 4'b0000011; //7
8: disp_reg <= 4'b0111111; //8
9: disp_reg <= 4'b0110111; //9
default: disp_reg <= 4'b1111111;
endcase
case(digit)
0: digit <= 1;
1: digit <= 2;
2: digit <= 3;
3: digit <= 0;
default: digit <= 0;
endcase
end
end
assign disp = disp_reg;
endmodule
```
上述代码中,首先定义了三个计数器:count、ms和digit。其中count和ms分别记录了秒表的秒数和毫秒数,digit则用来表示当前需要显示的数字是几。然后定义了一个disp_reg寄存器,用来保存当前需要输出到数码管上的二进制数字,最后通过assign语句将disp_reg输出到disp信号上,即四位数码管。同时定义了一个start_stop_reg寄存器,用来记录当前是否启动。
在always块中,首先判断了复位信号rst,如果rst为1,所有寄存器都被清零。如果启停信号start_stop为1,需要将start_stop_reg取反,即启停寄存器值为0时启动计时器,值为1时停止计时器。当start_stop_reg为1时,秒表开始计时,每毫秒毫秒计数器ms加1,当ms达到3时,需要让计数器count加1,同时将ms清零。如果count达到999,需要将其清零。在always块的最后,根据当前的digit值,将disp_reg寄存器赋上对应的二进制数字,同时digit也会自动加1,实现数字的循环显示。
至此,我们已经实现了一个数字秒表,并且具备启停和复位功能。