【连载】 FPGA Verilog HDL 系列实例
Verilog HDL 之 十进制加减法计数器
一、原理
上面的一个实验我们介绍了二进制计数器, 这个实验我们介绍非二进制计数器。在非二进制计数器中我们最常用的就是十进制计数器。下面设计一个8421码十进制计数器为例
该计数器可以通过一个控制信号决定计数器时加计数还是减计数，另外，该寄存器还有一个清零输入，低电平有效。还有一个load装载数据的信号输入，用于预置数据；还有一个C的输出，用于计数器的级联。其功能表如表1.1所示。
二、实现
在设计文件中输入Verilog代码
1 /****************************** 分频模块 *************************************/
2
3 `timescale 1 ns / 1 ps
4 module qu_dou ( clk ,rst , a ,b );
5
6 input clk ;
7 wire clk ;
8 input rst ;
9 input a ;
10 wire a ;
11
12 output b ;
13 reg b ;
14
15 reg [31:0] cnt ;
16 reg clkout ;
17 always @ ( posedge clk or negedge rst )
18 begin
19 if ( rst == 1'b0 )
20 cnt <= 0 ;
21 else begin if ( a==1'b1 ) begin
22 if ( cnt >= 32'd3000000 )
23 b <= 1 ;
24 else
25 cnt <= cnt + 1'b1 ;
26
27 end
28 else begin b <= 1'b0 ;
29 cnt <= 0 ;
30 end
31 end
32 end
33
34
35 endmodule
功能实现
1 `timescale 1 ns / 1 ps
2
3 module counter10 ( load ,clr ,c ,DOUT ,clk, up_down ,DIN ,seven_seg ,sysclk ,rst);
4
5 input load ;
6 input clk;
7 wire load ;
8 input clr ;
9 wire clr ;
10 input up_down ;
11 wire up_down ;
12 input [3:0] DIN ;
13 wire [3:0] DIN ;
14 input sysclk ;
15 input rst ;
16
17 output c ;
18 reg c ;
19 output [3:0] DOUT ;
20 output [7:0] seven_seg;
21 wire [3:0] DOUT ;
22 reg [3:0] data_r;
23
24 /***************** 例化去抖模块 *************************************/
25 wire clk_r ;
26 qu_dou qu_dou (
27 .clk (sysclk) ,
28 .rst (rst) ,
29 .a (clk),
30 .b (clk_r));
31
32 /*********************************************************************/
33
34 assign DOUT = data_r;
35 always @ ( posedge clk_r or posedge clr or posedge load)
36 begin
37 if ( clr == 1) //同步清零
38 data_r <= 0;
39 else if ( load == 1) //同步预置
40 data_r <= DIN;
41 else if ( up_down ==1 & data_r == 9)
42 begin
43 c = 1;
44 data_r <= 4'b0000;
45 end
46 else if ( up_down ==0 & data_r == 0)
47
48 begin
49 c = 1;
50 data_r <= 9;
51 end
52 else
53 begin
54 if ( up_down ==1) begin //加计数
55 data_r <= data_r +1;
56 c = 0 ;
57 end
58 else begin //减计数
59 data_r <= data_r -1 ;
60 c = 0 ;
61 end
62 end
63 end
64 /*****************************数码管*********************************/
65 assign seven_seg ={1'b1,~Y_r};
66 reg [6:0] Y_r;
67
68
69 always @(data_r )
70 begin
71 Y_r = 7'b1111111;
72 case (data_r )
73 4'b0000: Y_r = 7'b0111111; // 0
74 4'b0001: Y_r = 7'b0000110; // 1
75 4'b0010: Y_r = 7'b1011011; // 2
76 4'b0011: Y_r = 7'b1001111; // 3
77 4'b0100: Y_r = 7'b1100110; // 4
78 4'b0101: Y_r = 7'b1101101; // 5
79 4'b0110: Y_r = 7'b1111101; // 6
80 4'b0111: Y_r = 7'b0000111; // 7
81 4'b1000: Y_r = 7'b1111111; // 8
82 4'b1001: Y_r = 7'b1101111; // 9
83 4'b1010: Y_r = 7'b1110111; // A
84 4'b1011: Y_r = 7'b1111100; // b
85 4'b1100: Y_r = 7'b0111001; // c
86 4'b1101: Y_r = 7'b1011110; // d
87 4'b1110: Y_r = 7'b1111001; // E
88 4'b1111: Y_r = 7'b1110001; // F
89 default: Y_r = 7'b0000000;
90 endcase
91 end
92 endmodule