Verilog应用——24秒篮球计数器设计思路变模计数器显示

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我是靠谱客的博主坚强御姐，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Verilog应用——24秒篮球计数器设计思路变模计数器显示，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

Verilog应用——24秒篮球计数器

设计思路
变模计数器
- 思路
- 代码实现
- - 设计模块
  - 测试模块
- 仿真结果
显示
- 思路
- 代码显示
- - 设计模块
  - 测试模块
- 仿真

设计思路

    需要一个模3计数器和模10计数器，这里需要设计一个可变模数的计数器，并对两个计数器进行级联。显示模块则采用最常用的七段显示器，这里需要注意的是，当十位数为0时，应该令显示器熄灭，合理控制计数器控制端即可。

变模计数器

思路

采用行为级建模。

代码实现

设计模块

//filename:_24count.v
module varmodcnt(CP,CLR,EN,Q,carry_out);
parameter n=4,MOD=10;
input CP,CLR,EN;
output reg[n-1:0] Q;
output carry_out;
/*参数说明：
输入：CP为时钟信号，CLR为清零信号，EN为使能信号
输出：Q为输出，carry_out为进位信号
*/
//敏感信号：CP上升沿，CLR下降沿
always@(posedge CP,negedge CLR)
begin
	if(!CLR)    Q<='d0;//置零
	else if(!EN)    Q<=Q; //保持
	else begin
	    if(Q==MOD-1)    Q<='d0;  //达到MOD-1，归零
	    else	    Q<=Q+1;//未达到MOD-1时，加一
	end
end
assign carry_out=(Q==MOD-1);  //Q=MOD-1时，进位信号有效
endmodule

module _24count(
input CP,
input CR,
output [3:0]Q0,Q1);
/*端口说明：
输入：
CP为时钟信号，CR为输入清零信号
输出：
Q1为十位上数字对应的四位二进制，Q0为十位上数字对应的四位二进制数
*/
//中间变量：TC进位信号，CLR为为24模的清零信号
wire TC0,TC1;
wire CLR;

varmodcnt #(4,10) U0(CP,CLR,EN,Q0,TC0);   //个位信号
varmodcnt #(4,3) U1(CP,CLR,TC0,Q1,TC1);   //十位信号
assign CLR=CR&(~({Q1,Q0}==8'b0010_0101));   //当外部清零信号有效或者输出为24时，进行清零
endmodule

测试模块

//filename:tb_24count
`timescale 100ms/10ms
module tb_24count();
reg CP;
reg CR;
wire [3:0] Q0,Q1;
/*端口说明：
输入：
CP为时钟信号，CR为输入清零信号
输出：
Q1为十位上数字对应的四位二进制，Q0为十位上数字对应的四位二进制数
*/
//中间
_24count U(CP,CR,Q0,Q1);

initial 
	$monitor($time,"tQ0=%b,Q1=%bn",Q0,Q1);
//时钟信号
initial
	CP=0;
always
	#5 CP=~CP;	
//元件例化
initial
begin
	//清零
	CR=0;
	#5;
	//计数25s
	CR=1;
	#300;
	$stop;
end
endmodule

仿真结果

在这里插入图片描述

显示

思路

七段显示器74HC4511之前已经进行了仿真，这里只需注意十位显示器的控制输入应该在十位为0的时候无效。注意这一点即可。

代码显示

设计模块


//filename:_24show.v
module _24show(
input CP,CR,BL,LT,
output [6:0] L1,L0);
/*端口描述：
CP为时钟信号，CR为清零信号，BL，LT实现灭灯和灯测试
*/
wire [3:0]Q0,Q1;
wire BL1;
_24count U(CP,CR,Q0,Q1);
assign BL1=BL&(Q1!=4'b0000);//十位显示器的控制输入应该在十位为0的时候无效
_74HC4511 U1(1'b0,BL,LT,Q1,L1); 
_74HC4511 U0(1'b0,BL,LT,Q0,L0);
endmodule
 

module _74HC4511(
input LE,BL,LT,
input [3:0] D,
output reg [6:0] L);   //输入输出

wire [2:0] E;   
assign E={LE,BL,LT}; //中间变量用于后续的控制端优先级判断
always@(*)
begin
    if(LE==0&&BL==1&&LT==1)
	begin
	  case(D)
		4'b0000:L=7'b111_1110;
		4'b0001:L=7'b011_0000;
		4'b0010:L=7'b110_1101;
		4'b0011:L=7'b111_1001;
		4'b0100:L=7'b011_0011;
		4'b0101:L=7'b101_1011;
		4'b0110:L=7'b001_1111;
		4'b0111:L=7'b111_0000;
		4'b1000:L=7'b111_1111;
		4'b1001:L=7'b111_1011;  
  		4'b1010:L=7'b000_0000;//以下为无效状态
  		4'b1011:L=7'b000_0000; 
  		4'b1100:L=7'b000_0000;
  		4'b1101:L=7'b000_0000;
  		4'b1110:L=7'b000_0000;
  		4'b1111:L=7'b000_0000; 		
	   endcase
	end
    else 
	begin
	    casex(E)
		3'bxx0:L=7'b111_1111;  //灯测试
		3'bx01:L=7'b000_0000;  //灭灯
		3'b111:L<=L;			//锁存
		  endcase
	end
end
endmodule

//filename:_24count.v
module _24count(
input CP,
input CR,
output [3:0]Q0,Q1);
/*端口说明：
输入：
CP为时钟信号，CR为输入清零信号
输出：
Q1为十位上数字对应的四位二进制，Q0为十位上数字对应的四位二进制数
*/
//中间变量：TC进位信号，CLR为为24模的清零信号
wire TC0,TC1;
wire CLR;

varmodcnt #(4,10) U0(CP,CLR,EN,Q0,TC0);   //个位信号
varmodcnt #(4,3) U1(CP,CLR,TC0,Q1,TC1);   //十位信号
assign CLR=CR&(~({Q1,Q0}==8'b0010_0101));   //当外部清零信号有效或者输出为24时，进行清零
endmodule

测试模块


//filename:tb_show.v
`timescale 100ms/10ms
module tb_show();
reg CP,CR;
reg BL,LT;
wire [6:0] L1,L0;

_24show U3(CP,CR,BL,LT,L1,L0);  //实例化元器件


initial 
	$monitor($time,"tL1=%b,L0=%bn,",L1,L0);
//时钟信号
initial
	CP=0;
always
	#5 CP=~CP;
initial
begin
   //清零
	CR=0;BL=1'b1;LT=1'b1;
	#5;
	//24s计时器开始计数
	CR=1;BL=1'b1;LT=1'b1;
	#300;
	$stop;
end
endmodule