Verilog HDL实现数字跑表设计

"基于Verilog HDL的数字跑表设计" 在数字电子技术领域，Verilog HDL是一种广泛使用的硬件描述语言，用于设计和验证数字集成电路。本设计报告的主题是“数字跑表设计”，它利用Verilog HDL来实现一个数字跑表程序，该程序在物理与信息工程学院的课程中作为实践项目进行。这个项目旨在让学生熟悉Xilinx ISE Design Suite 12.3软件，掌握Verilog语言，并学习如何进行功能仿真和时序仿真的检验。 设计目的主要分为三部分：首先，通过使用Xilinx ISE Design Suite 12.3软件，学生可以了解和熟练操作这一集成开发环境；其次，通过编写Verilog代码，学生能掌握基本的Verilog编程技巧；最后，通过在Isim或Modelsim中进行仿真，学生可以验证设计的正确性和功能性能。 设计原理和步骤主要围绕如何利用高速时钟频率（100 MHz）产生所需的一秒时钟频率（1 Hz）。首先，需要对时钟进行分频，这通常通过计数器实现。在Verilog中，一个计数器模块被设计用来接收高频率时钟输入，并在达到预设值（如27'h1000，即1000个时钟周期）时产生一个标志信号。当这个标志信号被触发时，LED灯将循环移位，模拟跑表的计时效果。 在Verilog代码中，可以看到两个always块，分别处理计数器和LED显示。第一个always块在时钟的上升沿或复位信号的上升沿触发，负责计数器的计数。如果复位信号有效，计数器被清零；否则，当计数值达到27'h1000时，计数器重置，同时标志信号置为1。第二个always块处理LED显示，同样在时钟的上升沿触发。当标志信号为1时，LED的显示数据向左移位一位，将最左边的LED数据移到最右边，从而实现LED灯的循环移位。 设计成果包括了两个模块：设计模块（flowingLED）和仿真模块。设计模块包含了输入时钟（clk）、复位（reset）和8位LED输出（led），以及内部计数器（counter）和标志信号（flag）。仿真模块则用于在Isim或Modelsim中验证设计的功能和时序特性，确保跑表程序在实际硬件上能够准确运行。 总结来说，这个数字跑表设计项目是学习Verilog HDL和数字集成电路设计的一个典型实例，通过实际操作，学生不仅能理解数字逻辑设计的基本概念，还能提升其在实际工程问题中的解决能力。