基于verilog设计一个8段选,2位选,循环显示0到99动态数码管
时间: 2023-06-12 07:04:20 浏览: 100
这个问题需要结合硬件设计和Verilog语言来进行回答,我会尽可能详细地解释每一个步骤。
首先,我们需要知道什么是8段选和2位选数码管。8段选是指数码管的8个显示段,可以用来显示数字、字母等字符。2位选是指有两个数码管可以进行选中,也就是显示两个数字。
接下来,我们需要设计一个循环计数器,用来产生0到99的数字。循环计数器可以使用一个简单的加法器和一个比较器来实现。具体实现如下:
```verilog
module counter(clk, reset, count);
input clk, reset;
output [6:0] count;
reg [6:0] count;
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset) begin
count <= 7'b0000000;
end else begin
if (count == 7'b1001111) begin
count <= 7'b0000000;
end else begin
count <= count + 1;
end
end
end
endmodule
```
在这个计数器中,我们使用了一个7位的寄存器来存储当前的计数值。在每个时钟上升沿,如果复位信号为高电平,计数器会被重置为0。否则,计数器会加1,直到它达到99。在这种情况下,计数器将被重置为0,开始新的计数。
接下来,我们需要将计数器的输出转换为适合数码管显示的信号。为了做到这一点,我们可以使用一个编码器来将数字转换为8段选和2位选信号。编码器可以使用一个case语句来实现。具体实现如下:
```verilog
module encoder(input [6:0] count, output reg [9:0] segments);
always @(*) begin
case (count)
7'b0000000: segments = 10'b0011111100;
7'b0000001: segments = 10'b0000110000;
7'b0000010: segments = 10'b0101101101;
7'b0000011: segments = 10'b0101111001;
7'b0000100: segments = 10'b0110110001;
7'b0000101: segments = 10'b0111011011;
7'b0000110: segments = 10'b0111111011;
7'b0000111: segments = 10'b0000111000;
7'b0001000: segments = 10'b0111111111;
7'b0001001: segments = 10'b0111111001;
7'b0001010: segments = 10'b0111011111;
7'b0001011: segments = 10'b0111110111;
7'b0001100: segments = 10'b0000000000;
7'b0001101: segments = 10'b0111111110;
7'b0001110: segments = 10'b0111110110;
7'b0001111: segments = 10'b0111011110;
7'b0010000: segments = 10'b0110111111;
7'b0010001: segments = 10'b0111011010;
7'b0010010: segments = 10'b0111111000;
7'b0010011: segments = 10'b0000110100;
7'b0010100: segments = 10'b0111110000;
7'b0010101: segments = 10'b0111010000;
7'b0010110: segments = 10'b0101110000;
7'b0010111: segments = 10'b0011100000;
7'b0011000: segments = 10'b0001111000;
7'b0011001: segments = 10'b0001110000;
7'b0011010: segments = 10'b0101000000;
7'b0011011: segments = 10'b0011110000;
7'b0011100: segments = 10'b0110000001;
7'b0011101: segments = 10'b0101110001;
7'b0011110: segments = 10'b0100111001;
7'b0011111: segments = 10'b0110010001;
7'b0100000: segments = 10'b0111010111;
7'b0100001: segments = 10'b0000110010;
7'b0100010: segments = 10'b0101100111;
7'b0100011: segments = 10'b0101110011;
7'b0100100: segments = 10'b0110110111;
7'b0100101: segments = 10'b0111011101;
7'b0100110: segments = 10'b0111111101;
7'b0100111: segments = 10'b0000111010;
7'b0101000: segments = 10'b0111111111;
7'b0101001: segments = 10'b0111111011;
7'b0101010: segments = 10'b0111011111;
7'b0101011: segments = 10'b0111110111;
7'b0101100: segments = 10'b0000000000;
7'b0101101: segments = 10'b0111111110;
7'b0101110: segments = 10'b0111110110;
7'b0101111: segments = 10'b0111011110;
7'b0110000: segments = 10'b0110111111;
7'b0110001: segments = 10'b0111011010;
7'b0110010: segments = 10'b0111111000;
7'b0110011: segments = 10'b0000110100;
7'b0110100: segments = 10'b0111110000;
7'b0110101: segments = 10'b0111010000;
7'b0110110: segments = 10'b0101110000;
7'b0110111: segments = 10'b0011100000;
7'b0111000: segments = 10'b0001111000;
7'b0111001: segments = 10'b0001110000;
7'b0111010: segments = 10'b0101000000;
7'b0111011: segments = 10'b0011110000;
7'b0111100: segments = 10'b0110000001;
7'b0111101: segments = 10'b0101110001;
7'b0111110: segments = 10'b0100111001;
7'b0111111: segments = 10'b0110010001;
default : segments = 10'b0000000000;
endcase
end
endmodule
```
在这个编码器中,我们使用了一个10位的寄存器来存储8段选和2位选信号。在每个时钟上升沿,计数器的当前值将被传递到编码器中。然后,编码器会根据计数器的值设置适当的8段选和2位选信号。
最后,我们需要将8段选和2位选信号输出到数码管上。为了做到这一点,我们可以使用一个数码管驱动器电路来控制数码管。数码管驱动器电路可以使用多个继电器或晶体管来实现。具体实现如下:
```verilog
module driver(input [9:0] segments, output [7:0] anodes);
reg [7:0] anodes;
always @(*) begin
case (segments[9:8])
2'b00: anodes = 8'b11111110;
2'b01: anodes = 8'b11111101;
2'b10: anodes = 8'b11111011;
2'b11: anodes = 8'b11110111;
default: anodes = 8'b11111111;
endcase
end
endmodule
```
在这个数码管驱动器电路中,我们使用了一个8位的寄存器来存储8段选信号。在每个时钟上升沿,8段选信号将被传递到数码管驱动器电路中。然后,根据2位选信号,将适当的继电器或晶体管开启,以使数码管正确显示数字。
将以上三个模块进行组合,可以实现一个8段选,2位选,循环显示0到99动态数码管的Verilog设计。具体实现如下:
```verilog
module display(clk, reset, anodes);
input clk, reset;
output [7:0] anodes;
wire [6:0] count;
wire [9:0] segments;
counter counter(clk, reset, count);
encoder encoder(count, segments);
driver driver(segments, anodes);
endmodule
```
在这个设计中,我们首先实例化了计数器模块,然后将其输出连接到编码器模块的输入,并将编码器模块的输出连接到数码管驱动器模块的输入。最后,我们将数码管驱动器模块的输出连接到顶层模块的输出端口。
这样,我们就完成了一个基于Verilog的8段选,2位选,循环显示0到99动态数码管的设计。
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