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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