基于Verilog的数码管计数器设计与实现

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资源摘要信息:"本资源提供了一个使用Verilog硬件描述语言编写的数码管计数器的设计与实现。Verilog是一种广泛应用于电子系统设计的硬件描述语言,能够用于模拟电路和数字电路的设计。数码管计数器是一种常见的数字显示设备,其核心功能是通过数码管展示数字信息,常用于计时器、计数器、频率计等电子设备中。本设计采用Verilog语言编写,具备将内部计数值转换为数码管上可读的数字信息的逻辑功能,可用于教学、实验或实际项目中。" 知识点说明: 1. Verilog语言:Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于对电子系统的行为和结构进行模拟和描述。它广泛应用于数字电路的设计与验证领域,包括FPGA(现场可编程门阵列)、ASIC(应用特定集成电路)等数字系统的设计。Verilog提供了丰富的方法来描述电路的行为和结构,从基本的逻辑门电路到复杂的系统级设计。 2. 数码管计数器功能:数码管计数器是一种电子计数装置,主要由数码管显示部件和控制电路两部分组成。其工作原理是通过控制电路对输入信号进行计数,并将计数值转换为数码管可以显示的数字信息。计数器可以是简单的加法计数器,也可以是具有更复杂功能的计数器,如可预置计数范围、计数方向控制等。 3. 数码管显示原理:数码管是一种用于显示数字和部分字符的电子显示设备。常见的数码管有七段数码管和点阵数码管两种类型。七段数码管由七个发光段组成,通过点亮特定的段来显示数字0到9。点阵数码管则由多个小发光点组成,能够显示更复杂的字符和图形。在计数器中,数码管用于直观地展示计数值。 4. Verilog设计实现过程:使用Verilog实现数码管计数器通常需要经过需求分析、功能定义、编码实现、仿真测试、硬件适配和调试等步骤。需求分析阶段需要确定计数器的工作范围、计数速率、是否需要可逆计数、显示位数等。功能定义阶段明确计数器的输入输出接口、计数逻辑和显示逻辑。编码实现阶段编写Verilog代码来具体实现设计的功能,常用的模块包括计数器模块、译码模块(将计数值转换为数码管可以显示的形式)、显示模块等。仿真测试阶段通过编写测试台(Testbench)来验证计数器的设计是否符合预期。硬件适配阶段将设计的Verilog代码综合到具体的硬件上,如FPGA板卡。调试阶段则是在实际硬件上测试计数器,进行必要的调整和优化。 5. Verilog代码文件内容:从提供的文件名称列表中可以推断,该压缩包内应该包含一个名为“数码管计数器 verilog.v”的Verilog源代码文件。这个文件可能包含了设计数码管计数器所需的所有Verilog代码。在阅读和理解该文件时,会涉及Verilog代码的语法、结构描述、模块化设计、时序控制和信号处理等方面的知识。 综上所述,本资源为学习者提供了将Verilog语言应用于设计数码管计数器的实际案例,不仅包含了计数器的Verilog代码实现,也涵盖了从设计到实现的整个过程。这对于学习数字电路设计、Verilog编程以及电子系统开发的人来说是一份宝贵的参考资料。

分析一下代码:module taxi(clk_50M, reset,start,a,b,c,d,e,f,g,p,sel,pluse,led,key,set); // 端口的定义 input clk_50M,reset,start,pluse,key,set;//总的时钟信号,复位信号,开始信号 output[7:0] sel;//数码管的输出 output a,b,c,d,e,f,g,p; output led; wire led; wire [7:0]distance;//公里 wire [7:0] s;//秒 wire [7:0] m;//分 wire [7:0] fee;//费用 wire [3:0] rprice; wire [7:0]rfee; wire [31:0]q; wire [3:0]q0,q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7; wire [3:0]DH,DL,MH,ML,SH,SL,FH,FL; wire distance_enable; //公里控制费用的信号 wire time_enable; //时间控制费用的信号 wire select_clk; //控制信号 wire hz1,hz2; //数码管的时钟 wire hz; //计数时钟 wire clk_key; wire timer; wire key_reg,rkey_reg,rkey_set; wire module_Flag,SPEED_Flag,flag,price_Flag,fee_Flag,beep_flag; //*模块的调用*// div_clk u0(.clk(clk_50M),.fs(1),.cko(hz));//调用计数分频模块 div_clk u1(.clk(clk_50M),.fs(500),.cko(hz1));//调用数码管分频模块 div_clk u2(.clk(clk_50M),.fs(1000),.cko(clk_key));//调用时钟消抖分频模块 control u3(.flag(flag),.distance_enable(distance_enable),.time_enable(time_enable), .select_clk(select_clk)); distancemokuai u4(.clk(hz),.flag(flag),.reset(reset),.distance(distance), .distance_enable(distance_enable),.module_Flag(module_Flag));//调用计程模块 timemokuai u5(.clk(hz),.reset(reset),.flag(flag),.s(s),.m(m), .time_enable(time_enable));//调用计时模块 feemokuai u6(.reset(reset),.price(rprice),.fee(fee),.s_fee(rfee),.select_clk(select_clk),.clk(hz));//调用计费模块 feeprice_set u7(.fee_Flag(fee_Flag),.price_Flag(price_Flag),.set(rkey_set),.reset(reset), .clk(clk_50M),.fee(rfee),.price(rprice)); scan_led u8 ( .clk(hz1), .DA(DH), .DB(DL), .DC(MH), .DD(ML), .DE(SH), .DF(SL), .DG(FH), .DH(FL), .a(a), .b(b), .c(c), .d(d), .e(e), .f(f), .g(g), .p(p), .sel(sel) ); count_in u9(.clk_in(pluse),.q(q),.timer(timer)); count_cnt u10(.clk(hz),.q(q),.q0(q0),.q1(q1),.q2(q2),.q3(q3),.q4(q4),.q5(q5),.q6(q6),.q7(q7), .timer(timer),.led(led),.beep_flag(beep_flag)); key_shake u11(.clk(clk_key), .key_in(key), .key_out(key_reg)); key_shake u12(.clk(clk_key), .key_in(start), .key_out(rkey_reg)); key_shake u13(.clk(clk_key), .key_in(set), .key_out(rkey_set)); key_control u14(.key(key_reg),.clk(clk_50M),.module_Flag(module_Flag),.SPEED_Flag(SPEED_Flag), .price_Flag(price_Flag),.fee_Flag(fee_Flag)); key_control2 u15(.start(rkey_reg),.clk(clk_50M),.flag(flag),.reset(reset),.module_Flag(module_Flag)); switch u16(.clk(clk_50M),.distance(distance),.s(s),.m(m), .q0(q0),.q1(q1),.q2(q2),.q3(q3),.q4(q4),.q5(q5),.q6(q6),.q7(q7), .fee(fee),.s_fee(rfee),.price(rprice),.module_Flag(module_Flag), .SPEED_Flag(SPEED_Flag),.fee_Flag(fee_Flag),.price_Flag(price_Flag), .DH(DH),.DL(DL),.MH(MH),.ML(ML),.SH(SH),.SL(SL),.FH(FH),.FL(FL)); endmodule//结束顶层模块

2023-05-24 上传

给下列代码加注释和图形化界面module fifo #( parameter integer DWIDTH = 32, parameter integer AWIDTH = 4 ) ( input clock, reset, wr_en, rd_en, input [DWIDTH-1:0] data_in, output f_full, f_empty, output [DWIDTH-1:0] data_out ); reg [DWIDTH-1:0] mem [0:2**AWIDTH-1]; //parameter integer DEPTH = 1 << AWIDTH; //wire [DWIDTH-1:0] data_ram_out; //wire wr_en_ram; //wire rd_en_ram; reg [AWIDTH-1:0] wr_ptr; reg [AWIDTH-1:0] rd_ptr; reg [AWIDTH-1:0] counter; wire [AWIDTH-1:0] wr; wire [AWIDTH-1:0] rd; wire [AWIDTH-1:0] w_counter; //Write pointer always@(posedge clock) begin if (reset) begin wr_ptr <= {(AWIDTH){1'b0}}; end else if (wr_en && !f_full) begin mem[wr_ptr]<=data_in; wr_ptr <= wr; end end //Read pointer always@(posedge clock) begin if (reset) begin rd_ptr <= {(AWIDTH){1'b0}}; end else if (rd_en && !f_empty) begin rd_ptr <= rd; end end //Counter always@(posedge clock) begin if (reset) begin counter <= {(AWIDTH){1'b0}}; end else begin if (rd_en && !f_empty && !wr_en) begin counter <= w_counter; end else if (wr_en && !f_full && !rd_en) begin counter <= w_counter; end end end assign f_full = (counter == 4'd15)?1'b1:1'b0;//DEPTH- 1) ; assign f_empty = (counter == 4'd0)?1'b1:1'b0;//{AWIDTH{1'b0}}); assign wr = (wr_en && !f_full)?wr_ptr + 4'd1:wr_ptr + 4'd0; assign rd = (rd_en && !f_empty)?rd_ptr+ 4'd1:rd_ptr+ 4'd0; assign w_counter = (rd_en && !f_empty && !wr_en)? counter - 4'd1: (wr_en && !f_full && !rd_en)? counter + 4'd1: w_counter + 4'd0; //assign wr_en_ram = wr_en; //assign rd_en_ram = rd_en; assign data_out = mem[rd_ptr];//data_ram_out; /* dp_ram #(DWIDTH, AWIDTH) RAM_1 ( .clock(clock), .reset(reset), .wr_en(wr_en_ram), .rd_en(rd_en_ram), .data_in(data_in), .wr_addr(wr_ptr), .data_out(data_ram_out), .rd_addr(rd_ptr) ); */ endmodule

2023-05-29 上传