概述
98~104 计数器
- 98.Four-bit binary counter
- 99.Decade counter
- 99.Decade counter again
- 100.Slow decade counter
- 101.Counter 1-12(没太看懂)
- 102.Counter 1000
- 103.4-digit decimal counter
- 104.12-hour clock
强烈建议大家去看看HDLBits 中文导学,原文在知乎
链接: link.
98.Four-bit binary counter
always@(posedge clk)
if(reset)
q=0;
else
q=q+1;
//写之前一直在想怎么控制16这个阈值,看了解答之后发现,因为是4个4bit直接加一,天然的就是16
99.Decade counter
module top_module (
input clk,
input reset, // Synchronous active-high reset
output [3:0] q);
always@(posedge clk)
if(reset)
q<=0;
else if(q<=4'b1000) //判断是否小于10
q<=q+1;
else
q<=0;
endmodule
99.Decade counter again
module top_module (
input clk,
input reset,
output [3:0] q);
always@(posedge clk)
if(reset|q==10)
q<=1;
else
q=q+1;
endmodule
100.Slow decade counter
module top_module (
input clk,
input slowena,
input reset,
output [3:0] q);
reg [3:0] q1;
//想了一会,这个q1是用来计数的,因为q要在slowena为1时才会增加,
//但是在slowena低位时仍然需要计数;
always @ (posedge clk)
begin
if(reset)
q1<=0;
else if(slowena)
begin
if(q1==9)
q1<=0;
else
q1<=q1+1;
end
end
assign q=q1;
endmodule
101.Counter 1-12(没太看懂)
这题看了半天没看懂,题目的要求是干嘛,
本题相当于用c_enale、c_load和c_d[3:0]三个控制信号来控制题目中给我们提供的4-bit计数器,使得该计数器的计数范围改变为1~12.
module top_module (
input clk,
input reset,
input enable,
output [3:0] Q,
output c_enable,
output c_load,
output [3:0] c_d
);
//4-bit计数器的控制信号
assign c_enable = enable;
//应该是相当于上面的slowena这个变量用来保持
assign c_load = reset | (Q == 4'd12 & enable == 1'b1);
//相当于一个复位/置位信号,主要用来控制4bit的计数器加到十进制的12
assign c_d = 4'b1;
//初始化为1;
count4 the_counter (
.clk(clk),
.enable(c_enable),
.load(c_load),
.d(c_d),
.Q(Q)
);
endmodule
102.Counter 1000
时钟分频器:
首先Hz的单位是周期/秒,
假设三个定时器a,b,c都是模10的计数器,a的输入时钟是1000Hz,每当a计到10的时候,给b一个使能,相当于a计10次,b才计1次,b是a的十分之一,故b的时钟是100Hz。同理c是a的百分之1为10Hz。所以到999是输出就为1Hz了。
module top_module (
input clk,
input reset,
output OneHertz,
output [2:0] c_enable
);
wire[3:0] q0,q1,q2;
assign c_enable={q0== 4'd9&&q1==4'd9,q0==4'd9,1'b1};
//c_enable的0位只有在q0和q1同时都是9的情况下才为1
//必须按照这个写法,不能直接写9和1;
assign OneHertz={q2 == 4'd9 && q1 == 4'd9 && q0 == 4'd9};
/* bcdcount counter0 (.clk(clk),
.reset(reset),
.enable(c_enable[0]),
q0);
bcdcount counter1 (clk(clk),
.reset(reset),
.enable(c_enable[1]),
q1);
bcdcount counter2 (clk(clk),
.reset(reset),
.enable(c_enable[2]),
q2);*/
//.()的这种写法会一直报错;
bcdcount counter0 (clk, reset, c_enable[0], q0);
bcdcount counter1 (clk, reset, c_enable[1], q1);
bcdcount counter2 (clk, reset, c_enable[2], q2);
endmodule
这里的几题写的我都看不懂;
103.4-digit decimal counter
module top_module (
input clk,
input reset, // Synchronous active-high reset
output [3:1] ena,
output [15:0] q);
count count1(
.clk(clk),
.reset(reset),
.ena(1'b1),
.q(q[3:0])
);
count count10(
.clk(clk),
.reset(reset),
.ena(q[3:0]==4'd9),
.q(q[7:4])
);
count count100(
.clk(clk),
.reset(reset),
.ena(q[3:0]==4'd9 && q[7:4]==4'd9 ),
.q(q[11:8])
);
count count1000(
.clk(clk),
.reset(reset),
.ena(q[3:0]==4'd9 && q[7:4]==4'd9 && q[11:8] ==4'd9),
.q(q[15:12])
);
assign ena={q[3:0]==4'd9 && q[7:4]==4'd9 &&q[11:8] ==4'd9,q[3:0]==4'd9 && q[7:4]==4'd9,q[3:0]==4'd9};
endmodule
module count(
input clk,
input reset,
input ena,//进位标志,一开始这里写成了output 这边的ena还应该是输入
output reg [3:0] q
);
always@(posedge clk)
if(reset)
q<=4'b0;
else if(ena)
begin
if(q==4'd9)
q<=4'b0;
else
q<=q+1'b1;
end
endmodule
104.12-hour clock
link
该题目需要两个模60的计数器,一个模12的计数器
很重要的一点,和生活中的不一样
由于是时钟,所以是从1点到12点,是没有0点的
模60的计数器
module count60(
input clk,
input reset,
input ena,
output reg [7:0] cout
);
always @(posedge clk)
begin
if(reset)
cout<=0;
else if(ena)
begin
if(cout==8'h59)
begin
cout<=0;
end
else if(cout[3:0]==9)
begin
cout[3:0]<=0;
cout[7:4]<=cout[7:4]+1;
end
else begin
cout[3:0] <= cout[3:0] + 1;
end
end
end
endmodule
模12的计数器
module count12(
input clk,
input reset,
input ena,
output reg [7:0] cout
);
always @(posedge clk)
begin
if(reset)
cout<=8'h12;
else if(ena)
begin
if(cout==8'h12)
begin
cout<=1;
end
else if(cout[3:0]==8'h9)
begin
cout[3:0]<=0;
cout[7:4]<=cout[7:4]+1;
end
else
begin
cout[3:0]<=cout[3:0]+1;
end
end
end
endmodule
最后还有顶层模块
module top_module(
input clk,
input reset,
input ena,
output pm,
output [7:0] hh,
output [7:0] mm,
output [7:0] ss);
//ss
count60 count1(
.clk(clk),
.reset(reset),
.ena(ena),
.cout(ss)
);
//mm
count60 count2(
.clk(clk),
.reset(reset),
.ena(ena&(ss==8'h59)),
.cout(mm)
);
//hh
count12 count3(
.clk(clk),
.reset(reset),
.ena(ena&(ss==8'h59)&(mm==8'h59)),
.cout(hh)
);
reg p; //不能直接用pm
always @(posedge clk)
if(reset)
p<=0;
else
//11:59:59
if(hh == 8'h11 && ss == 8'h59&& mm == 8'h59)
p<=!p;
else;
assign pm=p;
endmodule
我最后的报错一直在d 和h ,一开始写的8’d59一直不对,不知道为什么,8位进制最多可以到127,也没有越界;
最后
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