EDA(电子设计自动化) 河北大学实验

EDA(电子设计自动化) 河北大学实验
说明：本文作者为河大新区2016级通信工程学生，河大理工的学弟学妹看到这篇文章就可以放心的抄了

1. 实验一 分频器的设计

要求：掌握时序逻辑电路的设计方法，编写50MHz分频得到1Hz的方波信号。（文件名为fenpin.v）

module fenpin (res,clk,fout);
input clk,res;
output fout;
reg fout;
reg  [21:0] j;    //21位宽
always@(posedge clk)
	if (res)
		begin  
		fout <=0;
		j<=0;
		end
	else
begin 
		if(j==3124999) //这里的j=3124999    计算方法为(50M / 8)-1    实现了50MHz→8Hz
		begin	
			j<=0;
			fout<=~fout;
		end
	else 
			j<=j+1;
end	
endmodule	

2. 实验二 计数器的设计

要求1：设计一位十进制计数器（文件名为jishu10.v）。 具有异步复位和技术使能功能。复位信号高电平有效。clken=0，暂停计数；clken=1，正常计数。

module jishu10 (clk,q,co,rst,clken);
input clk,rst,clken;
output [3:0] q;
output co;
reg [3:0]q;
reg co;
always@ (posedge clk or posedge rst)
 if (rst)
 begin  q<=0; co<=0;
 end
 else if (clken)
 if (q==4'd9)
	begin  q<=0;
	co<=1;
	end
else begin q<=q+1; co<=0; end
else begin q<=q; co<=co;end
endmodule	

要求2：把实验一的分频器加到本实验中，作为一位十进制计数器的时钟输入信号。利用元件例化方法设计。原理如图（此处略，懒得敲了）
要求3：利用元件例化方法设计四位十进制计数器。(文件名为siwei10)

module siwei10 (clk,rst,clken,q0,q1,q2,q3,co0,co1,co2,co);
input clk,rst,clken;
output [3:0] q0,q1,q2,q3;
output co0,co1,co2,co;
wire data0,data1,data2,data3;//clk,q,co,rst,clken

jishu10 u1 (.clk(clk),.clken(clken),.q(q0),.co(co0),.rst(rst));
jishu u2 (.clk(co0),.clken(clken),.q(q1),.co(co1),.rst(rst));
jishu u3 (.clk(co1),.clken(clken),.q(q2),.co(co2),.rst(rst));
jishu u4 (.clk(co2),.clken(clken),.q(q3),.co(co),.rst(rst));
endmodule

3. 实验三 用Modelsim对计数器仿真

要求：对十进制计数器工程进行仿真

见实验指导书P62。

4. 实验四 七段译码器设计

要求1：对应七段数码管（共阳极，低电平有效），写出七段译码器verilog程序（文件名sevenyima.v）

module sevenyima(decodeout,indec);
output[0:6] decodeout;
input [3:0] indec;
reg [0:6] decodeout;
always@(indec)
	begin
	case(indec)
		4'b0000:decodeout=7'b0000001;
		4'b0001:decodeout=7'b1001111;
		4'b0010:decodeout=7'b0010010;
		4'b0011:decodeout=7'b0000110;
		4'b0100:decodeout=7'b1001100;
		
		4'b0101:decodeout=7'b0100100;
		4'b0110:decodeout=7'b0100000;
		4'b0111:decodeout=7'b0001111;
		4'b1000:decodeout=7'b0000000;
		4'b1001:decodeout=7'b0000100;
		default:decodeout=7'bx;
		endcase
		end
		endmodule 

要求2：对译码器的设计进行仿真，记录仿真结果。

略//懒得打了

5. 实验五 数字频率计设计

要求：对输入的信号fx进行数字频率的记录
原理图如图：
代码如下：
①分频器代码（文件名fenpin.v，见上文）
②测频时序控制代码（文件名 ck.v）

module ck (clken,clr,lock,clk);
input clk;
output clken,clr,lock;
reg clken,clr,lock;
reg [3:0]j ;
always@(posedge clk)
	begin
		j<=j+1;
	case(j)
		4'd0:begin clken<=1;clr<=0;lock<=0; end
		4'd1:begin clken<=1;clr<=0; lock<=0; end
		4'd2:begin clken<=1;clr<=0; lock<=0; end
		4'd3:begin clken<=1;clr<=0; lock<=0; end
		4'd4:begin clken<=1;clr<=0; lock<=0; end
		4'd5:begin clken<=1;clr<=0; lock<=0; end
		4'd6:begin clken<=1;clr<=0; lock<=0; end
		4'd7:begin clken<=1;clr<=0; lock<=0; end
		4'd8:begin clken<=0;clr<=0; lock<=0; end
		4'd9:begin clken<=0;clr<=0; lock<=1; end
		4'd10:begin clken<=0;clr<=0;lock<=0; end
		4'd11:begin clken<=0;clr<=0;lock<=0; end
		4'd12:begin clken<=0;clr<=0;lock<=0; end
		4'd13:begin clken<=0;clr<=1;lock<=0; end
		4'd14:begin clken<=0;clr<=0;lock<=0; end
		4'd15:begin clken<=0;clr<=0;lock<=0; end
	endcase
	end
endmodule

③四位十进制计数器（文件名siwei10.v，见上文）
④数据寄存器（文件名jicunqi.v）

module jicunqi (lock,a0,a1,a2,a3,b0,b1,b2,b3);
input lock;
input [3:0] a0,a1,a2,a3;
output [3:0] b0,b1,b2,b3;
reg [3:0] b0,b1,b2,b3;

always @(posedge lock)
	begin 
		b0<=a0;
		b1<=a1;
		b2<=a2;
		b3<=a3;
	end
endmodule

⑤七段译码器（四个七段译码器并行，即顶层文件调用四次）（文件名sevenyima.v）
⑥八位七段数码管模块（顶层文件的编写）（文件名top.v）

module top (y0,y1,y2,y3,clk,fx);  
input clk,fx;
output [0:6] y0,y1,y2,y3;
wire [3:0] a0,a1,a2,a3;
wire [3:0] b0,b1,b2,b3;
wire lock;//此处五个wire型变量 为声明的线网（意即连接模块间的线，无实际意义）
wire f8;
wire res;
wire clr;
wire en;

fenpin u1 (.fout(f8),.clk(clk),.res(0)); //fen pin shu chu
ck u2 (.clk(f8),.lock(lock),.clr(clr),.clken(en));             //测频输入和输出
siwei10 u3 (.clken(en),.rst(clr),.clk(fx),.q0(a0),.q1(a1),.q2(a2),.q3(a3)); //四位十进制输入和输出clk,rst,clken,q0,q1,q2,q3,co0,co1,co2,co3
jicunqi u4 ( .lock(lock),.a0(a0),.a2(a2),.a3(a3),.a1(a1),.b0(b0),.b1(b1),.b2(b2),.b3(b3));  //寄存器输入和输出
sevenyima u5 (.indec(b0),.decodeout(y0));
sevenyima u6 (.indec(b1),.decodeout(y1));
sevenyima u7 (.indec(b2),.decodeout(y2));
sevenyima u8 (.indec(b3),.decodeout(y3));
endmodule

感谢您的阅读，如果对您的学习或工作起到了一丝丝帮助，麻烦您点个赞，靴靴。

最后

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