如何用verilog编写一个计时器,并且使用数码管显示计时结果,时分秒之间有小数点
时间: 2024-03-23 12:42:43 浏览: 236
首先需要明确计时器的计时精度和数码管的显示精度,以便设计计时器的时钟频率和数码管的显示方式。
假设我们要设计一个精度为毫秒级别的计时器,并且使用4位共阳数码管显示计时结果,其中时分秒之间用小数点分隔。那么我们可以按照如下步骤编写verilog代码:
1. 定义计时器的时钟频率。假设我们使用50MHz时钟,那么可以定义一个50MHz的时钟信号作为计时器的时钟。
```
// 定义时钟信号
reg clk = 0;
always #10 clk = ~clk; // 周期为20ns的50MHz时钟
```
2. 定义计时器的计数器和计时周期。假设计时周期为1毫秒,则可以定义一个32位的计数器,并在每个时钟周期内对计数器进行加1操作。
```
// 定义计数器和计时周期
reg [31:0] cnt = 0;
parameter period = 50000; // 1ms的计时周期
always @(posedge clk) begin
if (cnt == period - 1) begin
cnt <= 0;
end else begin
cnt <= cnt + 1;
end
end
```
3. 将计时器的计数器转换为时分秒的形式,并将时分秒按照数码管的显示格式输出。假设数码管的显示方式为BCD码,可以使用模除和模取操作将计数器的值转换为BCD码,并将BCD码输出到数码管。
```
// 将计数器转换为时分秒的形式,并输出到数码管
reg [3:0] sec_bcd = 0, min_bcd = 0, hour_bcd = 0;
assign sec_bcd = cnt % 1000 % 60;
assign min_bcd = cnt % 60000 / 60;
assign hour_bcd = cnt / 3600000;
// 输出到数码管
reg [6:0] display = 7'b0000000; // 初始显示为0
always @(posedge clk) begin
case (cnt % 1000) // 每秒更新一次数码管显示
0: display = {hour_bcd, min_bcd, sec_bcd, 7'b0100000}; // 显示时分秒,小数点在秒和分之间
250: display = {hour_bcd, min_bcd, sec_bcd, 7'b0100010}; // 显示时分秒,小数点在分和秒之间
500: display = {hour_bcd, min_bcd, sec_bcd, 7'b0100100}; // 显示时分秒,小数点在秒和分之间
750: display = {hour_bcd, min_bcd, sec_bcd, 7'b0100010}; // 显示时分秒,小数点在分和秒之间
default: display = display; // 其他情况不更新数码管显示
endcase
end
```
完整的verilog代码如下:
```
module timer(
input clk,
output reg [6:0] display
);
// 定义计时器的时钟频率
always #10 clk = ~clk;
// 定义计数器和计时周期
reg [31:0] cnt = 0;
parameter period = 50000; // 1ms的计时周期
always @(posedge clk) begin
if (cnt == period - 1) begin
cnt <= 0;
end else begin
cnt <= cnt + 1;
end
end
// 将计数器转换为时分秒的形式,并输出到数码管
reg [3:0] sec_bcd = 0, min_bcd = 0, hour_bcd = 0;
assign sec_bcd = cnt % 1000 % 60;
assign min_bcd = cnt % 60000 / 60;
assign hour_bcd = cnt / 3600000;
always @(posedge clk) begin
case (cnt % 1000) // 每秒更新一次数码管显示
0: display = {hour_bcd, min_bcd, sec_bcd, 7'b0100000}; // 显示时分秒,小数点在秒和分之间
250: display = {hour_bcd, min_bcd, sec_bcd, 7'b0100010}; // 显示时分秒,小数点在分和秒之间
500: display = {hour_bcd, min_bcd, sec_bcd, 7'b0100100}; // 显示时分秒,小数点在秒和分之间
750: display = {hour_bcd, min_bcd, sec_bcd, 7'b0100010}; // 显示时分秒,小数点在分和秒之间
default: display = display; // 其他情况不更新数码管显示
endcase
end
endmodule
```
需要注意的是,这只是一个简单的示例,实际应用中还需要考虑计时器的复位、暂停、恢复等操作,以及数码管的亮度控制和位选控制等问题。
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