Verilog实现模10计数器与DE0板详解

在本篇关于模10计数器的Verilog HDL编程教程中，作者详细介绍了如何使用Altera DE0开发板进行一个实验，目标是熟悉Quartus编译器的使用方法，并通过实际操作学习Verilog语言。计数器的核心任务是将一个50MHz的输入时钟信号（由cp0驱动）分频至1Hz，同时输出数字和二进制形式的计数值。 1. 实验背景与环境： - 实验平台：采用的是Altera DE0开发板，配合Quartus集成开发环境。 - 语言工具：主要使用Verilog语言进行设计，这是一种硬件描述语言，用于描述数字电路的行为。 2. 模10计数器模块： - 该模块接受一个50MHz的输入信号（cp0），并通过一个计数寄存器array `q`（10位宽）实现模10计数。当计数器的值达到10时，会从0开始重置。 - 内部实现通过`always @(posedge cp)`语句，每当cp0上升沿到来时，检查当前计数状态`p`。如果`p`大于等于1001，则清零，否则加1。 - 使用case语句，根据`p`的不同取值，将`q`设置为相应的十进制表示，以便后续输出。 3. 分频模块： - 作为辅助模块，`freqDiv`负责将输入的50MHz信号分频，输出一个稳定的1Hz信号。这个模块的作用是将高速时钟信号降低频率，以便于观察计数器的变化。 - 输入`in_50MHz`为50MHz信号，输出`out_1Hz`为1Hz信号，内部可能涉及同步逻辑和分频算法。 4. 数字与二进制输出： - 计数器的输出不仅以十进制形式通过7段式数码管HEX0显示（通过`output [6:0] d;`接口），还以二进制形式通过发光二极管显示。 - `output reg[6:0] d;`定义了数码管的输出接口，而二进制输出则是通过`mod10c`模块的内部计算得到的。 5. 总结： 这个教程提供了一个实践性的学习案例，帮助学习者掌握Verilog编程以及在Quartus环境下构建和测试数字逻辑电路，特别是计数器的设计。通过这个实验，你可以理解如何在硬件描述语言中实现模10计数器的工作原理，以及如何与实际硬件交互，如数码管和发光二极管的驱动。