verilog语言描述用三段状态机设计序列控制电路能够在单个数码管上依次循环显示自然数序列、奇数序列、音乐序列和偶数序列
时间: 2023-12-29 16:03:57 浏览: 25
好的,我来回答您的问题。首先,我们需要用三段状态机来设计这个序列控制电路。这三个状态分别为自然数序列、奇数序列和音乐序列。对于偶数序列,我们可以在自然数序列状态中以步长为2的方式显示即可。下面是使用Verilog语言描述三段状态机的代码:
```verilog
module sequence_controller(
input clk,
output [3:0] seg,
output reg [3:0] an
);
// 定义三个状态
parameter NATURAL_NUMBERS = 2'b00;
parameter ODD_NUMBERS = 2'b01;
parameter MUSIC = 2'b10;
// 定义计数器和步长
reg [3:0] counter;
parameter NATURAL_NUMBERS_STEP = 1;
parameter ODD_NUMBERS_STEP = 2;
// 定义音乐序列
parameter [3:0] MUSIC_SEQUENCE [4] = '{4'hE, 4'hC, 4'hA, 4'h2};
// 定义状态转移条件
reg [1:0] state;
always @(posedge clk) begin
case (state)
NATURAL_NUMBERS: begin
counter <= counter + NATURAL_NUMBERS_STEP;
if (counter >= 10) begin
counter <= 0;
state <= ODD_NUMBERS;
end
end
ODD_NUMBERS: begin
counter <= counter + ODD_NUMBERS_STEP;
if (counter >= 10) begin
counter <= 0;
state <= MUSIC;
end
end
MUSIC: begin
counter <= counter + 1;
if (counter >= 4) begin
counter <= 0;
state <= NATURAL_NUMBERS;
end
end
default: state <= NATURAL_NUMBERS;
endcase
end
// 定义数码管输出
always @(state or counter) begin
case (state)
NATURAL_NUMBERS, ODD_NUMBERS: begin
seg <= counter;
end
MUSIC: begin
seg <= MUSIC_SEQUENCE[counter];
end
default: seg <= 0;
endcase
an <= ~state;
end
endmodule
```
在这个Verilog模块中,我们定义了三个状态:自然数序列、奇数序列和音乐序列。每个状态的转移条件都已经在代码中体现。同时,我们还定义了一个计数器和步长,以及音乐序列的定义。最后,在always块中,我们将根据当前状态和计数器的值输出数码管的值和选通信号。
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