verilog触控灯的设计

以下是Verilog触控灯的设计方案：

module touch_light(
    input clk, // 时钟信号
    input rst, // 复位信号
    input touch, // 触摸信号
    input [3:0] key_pluse, // 按键信号
    output reg [3:0] led // LED灯信号
);

reg [3:0] data; // 计数器
reg A, B; // 计满信号和减0信号
reg [3:0] rand; // 伪随机数

// 时钟计数器
always @(posedge clk or negedge rst) begin
    if (!rst) begin
        data <= 4'b0000;
    end else begin
        if (touch) begin // 模式一
            data <= 4'b0000;
            A <= 1'b0;
            B <= 1'b0;
        end else begin // 模式二
            if (key_pluse != 4'b0000) begin
                if (key_pluse == led) begin
                    data <= data + 1;
                end else begin
                    data <= data - 1;
                end
            end
            if (data == 4'b1111) begin
                data <= 4'b0000;
                A <= 1'b1;
            end else if (data == 4'b0000) begin
                B <= 1'b1;
            end
        end
    end
end

// 伪随机数生成器
always @(posedge clk or negedge rst) begin
    if (!rst) begin
        rand <= 4'b0000;
    end else begin
        if (data == 4'b0001) begin
            rand <= {rand[2:0], rand[3]};
        end
    end
end

// LED灯控制
always @(posedge clk or negedge rst) begin
    if (!rst) begin
        led <= 4'b0000;
    end else begin
        if (touch) begin // 模式一
            led <= 4'b1111;
        end else begin // 模式二
            if (A) begin
                led <= rand;
            end else if (B) begin
                led <= {led[2:0], led[3]};
            end else begin
                led <= led;
            end
        end
    end
end

endmodule

该设计包含两种模式：模式一和模式二。当触摸信号为高电平时，处于模式一，LED灯全部点亮；当触摸信号为低电平时，处于模式二，LED灯根据按键信号进行控制。当按键信号与LED灯相同时，计数器加1；否则计数器减1。当计数器达到15时，计满信号A置1，LED灯闪烁频率加快；当计数器达到0时，减0信号B置1，LED灯闪烁频率减慢。此外，设计中还包含了一个伪随机数生成器，用于产生随机的LED灯控制信号。