用Verilog设计一个精度为10ms的电子秒表,包含顶层模块,时钟模块,按键消抖模块,计数模块,译码显示模块
时间: 2023-07-13 12:17:04 浏览: 102
好的,我来为您解答。
首先,我们需要定义电子秒表的功能,即实现计时、暂停、复位和显示功能。然后,我们可以将其分解为以下模块:
1. 顶层模块:包含时钟模块、按键消抖模块、计数模块和译码显示模块,用于控制电子秒表的整体功能。
2. 时钟模块:用于提供基本的时钟信号,通常使用晶体振荡器或者RC振荡器实现。
3. 按键消抖模块:用于消除按键的抖动,确保按键信号的正确性和稳定性。
4. 计数模块:用于实现计时功能,包括计时、暂停和复位功能。
5. 译码显示模块:用于将计数模块输出的数字转换成7段LED数字管的显示格式。
接下来,我们可以使用Verilog语言进行设计。
首先,定义顶层模块的输入和输出:
```verilog
module stopwatch(
input clk, // 时钟信号
input rst, // 复位信号
input start_stop, // 开始/停止信号
input reset, // 复位信号
output [3:0] digit0, // 数字0
output [3:0] digit1, // 数字1
output [3:0] digit2, // 数字2
output [3:0] digit3 // 数字3
);
```
然后,实例化时钟模块和按键消抖模块:
```verilog
wire clk_10ms; // 10ms时钟信号
wire start_stop_debounced;// 消抖后的开始/停止信号
wire reset_debounced; // 消抖后的复位信号
clk_divider clk_divider_inst(
.clk(clk), // 输入时钟信号
.rst(rst), // 复位信号
.clk_10ms(clk_10ms) // 10ms时钟信号
);
debouncer debouncer_inst(
.clk(clk), // 输入时钟信号
.rst(rst), // 复位信号
.input(start_stop), // 开始/停止信号
.debounced_output(start_stop_debounced)// 消抖后的开始/停止信号
);
debouncer debouncer_inst2(
.clk(clk), // 输入时钟信号
.rst(rst), // 复位信号
.input(reset), // 复位信号
.debounced_output(reset_debounced) // 消抖后的复位信号
);
```
接着,实例化计数模块和译码显示模块:
```verilog
wire [23:0] counter; // 计数器输出
wire [3:0] digit0_raw; // 显示数字0
wire [3:0] digit1_raw; // 显示数字1
wire [3:0] digit2_raw; // 显示数字2
wire [3:0] digit3_raw; // 显示数字3
counter_10ms counter_inst(
.clk(clk_10ms), // 输入10ms时钟信号
.rst(reset_debounced), // 复位信号
.start_stop(start_stop_debounced),// 开始/停止信号
.counter(counter) // 计数器输出
);
decoder decoder_inst(
.input(counter), // 输入计数器输出
.digit0_raw(digit0_raw), // 显示数字0
.digit1_raw(digit1_raw), // 显示数字1
.digit2_raw(digit2_raw), // 显示数字2
.digit3_raw(digit3_raw) // 显示数字3
);
```
最后,将译码显示模块的输出连接到顶层模块的输出:
```verilog
assign digit0 = digit0_raw;
assign digit1 = digit1_raw;
assign digit2 = digit2_raw;
assign digit3 = digit3_raw;
```
到此,电子秒表的设计就完成了。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更多的细节和可能出现的问题。
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