ISE实现多功能数字钟设计Word格式文档下载.docx

1、 。nCLR（nCR）， .CLK_1HzOut（CP_1Hz）;/用以时钟计数的CP defparam U0。N = 25， U0。CLK_Freq = 50000000,OUT_Freq = 1； Divider50MHz U1（。CLK_50M（CLK_50）, .CLK_1HzOut（CP_200Hz）;/用以动态扫描的CP,供给数码管 defparam U1。N = 18， U1.CLK_Freq = 50000000, U1。OUT_Freq = 200； /=60进制秒计数器= Scounter10 S0（TSecond3:0，nCR,EN，CP_1Hz）;/秒：个位 Scoun

2、ter6 S1（TSecond7：4，nCR,（TSecond3：0=4h9）,CP_1Hz）;十位 /=60进制分计数器= Mcounter10 M0（TMinute3:0,nCR,ENM_L，EN，CP_1Hz）;/分： Mcounter6 M1（TMinute7：4，nCR,ENM_H,EN,CP_1Hz）; assign ENM_L=Adj_Min？Vdd:（TSecond=8h59）；/分钟按书上CP调时 assign ENM_H=（Adj_Min（TMinute3：0=4h9）|（TMinute3:0=4h9）&（TSecond=8h59）； /24小时制 counter24 H0

3、（Hour_247：4，Hour_243:0,nCR，ENH，EN,CP_1Hz）; assign ENH = Adj_Hour？（TMinute=8h59）（TSecond=8h59）； /=12小时与24小时进制切换控制= assign Display_HourAdjust=（Hour_24=8h20）|（Hour_24=8h21）?（Hour_24-24）：（Hour_2418）; assign Hour_12 = （Hour_248h13）?Hour_24:Display_HourAdjust； assign Display_HourT = Hchange？Hour_12：Hour_2

4、4； /=闹钟= /-时钟秒- /counter60 CCS（nCR，CP_1Hz,EN,CSecond7：4，CSecond3:0）; /-时钟分- counter60 CCM（nCR,CP_1Hz,CMin_EN，CMinute7:4,CMinute3:0）； /-产生分使能信号- assign CMin_EN = （！EN & Adj_Clock & Adj_Min）； /-时钟时- Counter24C CCH（nCR,CP_1Hz,CHour_EN,CHour7:4,CHour3：0）; /-产生时使能信号- assign CHour_EN = （！EN & Adj_Clock &

5、Adj_Hour）; /-闹钟响 always（EN or Clock_EN） /闹钟开关 begin if（EN & Clock_EN & （CHour = Display_HourT） & （CMinute = TMinute）Alarm = 1; else Alarm = 0； end always（posedge CLK_50 or negedge EN or negedge Alarm） /表示闹钟的LED if（EN） Led_Alarm = 0; else begin if（Alarm） Led_Alarm = 0; else Led_Alarm = Led_Alarm； end

6、 /alarm_clock AL0（Hour24，Minute,CP_1Hz,Set_Alarm，Close_clock，nCR，KeySet_Hour_ev,KeySet_Minute_ev,LD_7,Alarm_Hour，Alarm_Minute）； /=数码显示= always（Adj_Clock）/确定数码管显示闹钟还是正常时钟 if（Adj_Clock） begin Display_Hour = CHour;Minute = CMinute；end else begin Display_Hour = Display_HourT;= TMinute； end always（posedg

7、e CP_200Hz） begin if（Change=1） /数码管进行时分显示 begin case（HEX） 4b1110： begin HEX=4b0111； bcd= Display_Hour 7：4； end /第一根数码管显示小时十位 4b0111:b1011; bcd= Display_Hour 3：0； end /第二根显示小时个位b1011： begin HEX=4b1101; bcd= Minute 7:4; end /第三根显示分钟十位b1101:b1110；= Minute 3：0; end /第四根显示分钟个位 default:=0111； bcd=Display_

8、Hour 7:4; endcase end else /数码管进行秒显示,change为低电平时显示秒b1110:b1101；= TSecond 7： end /第三根显示秒十位 begin HEX=4b1110;= TSecond 3: end /第四根显示秒个位 default： begin HEX=1101； bcd= TSecond 7： end SEG7_LUT L0（HEX0，bcd）； /调用数码管子函数/=整点报时=assign LD_6 = LD_6_RADIO; always（CP_1Hz） if（Minute7:0 = 8h00） & （counter7:0 （Hour_

9、247：4*10 + Hour_243:0） LD_6_RADIO = CP_1Hz； else= 0； always（posedge CP_1Hz） if（Minute7:0=8h00） counter7：0=counter7:0+1b1； else 0=8h00; end endmodule五、顶层模块设计图六、子模块设计1、50MHz分频器module Divider50MHz（CLK_50M，nCLR,CLK_1HzOut）； parameter N = 25； /位宽 parameter CLK_Freq = 50000000； /50MHz时钟输入 parameter OUT_Fr

10、eq = 1； /1Hz时钟输出 input nCLR,CLK_50M； /输入端口说明 output reg CLK_1HzOut； /输出端口说明 reg N-1:0 Count_DIV； /内部节点,存放计数器的输出值 always（posedge CLK_50M or negedge nCLR） if（！nCLR） begin CLK_1HzOut = 0； Count_DIV else begin if（Count_DIV （CLK_Freq/（2*OUT_Freq）1）/计数器模 Count_DIV = Count_DIV + 1b1； /分频器计数加1 else begin /分

11、频器输出清零 CLK_1HzOut = CLK_1HzOut; /输出信号取反2、秒模10计数器module Scounter10（Q，nCR，EN,CP）； input CP,nCR，EN; output Q； reg 3：0 Q； always （posedge CP or negedge nCR） begin if（nCR） Q = 4/异步清零 else if（EN） Q = Q； /暂停计数 else if（Q=4b1001） Q = 4b0000; else Q = Q + 1b1；3、秒模6计数器module Scounter6（Q,nCR，EN，CP）; input CP,nC

12、R，EN； reg 3:0 Q; if（nCR） Q = 4b0000； else if（EN） Q else if（Q=4b0101） Q = 4b0000； else Q = Q + 1b1;4、分模10计数器module Mcounter10（Q,nCR，EN1,EN2，CP）; input CP,nCR，EN1，EN2； output Q; reg 3:0 Q; always （posedge CP or negedge nCR） if（nCR） Q else if（EN1|！EN2） Q b1001） Q = 4b0000; else Q = Q + 1b1；5、分模6计数器modu

13、le Mcounter6（Q，nCR,EN1,EN2,CP）； input CP,nCR,EN1,EN2； reg 3： if（nCR） Q = 4b0000； else if（EN1|EN2） Q = Q; else if（Q=4b0101） Q = 4b0000;= Q + 1b1;6、模24计数器module counter24（CntH,CntL,nCR,EN1,EN2,CP）; input CP，nCR，EN1，EN2; output reg 3:0 CntH，CntL；/小时的十位和个位输出 always（posedge CP or negedge nCR） if（nCR） Cnt

14、H，CntL = 8 /异步清零 else if（EN1|EN2） CntH,CntL = CntH，CntL;/暂停计数 else if（CntH）2|（CntL9）（CntH）=2&（CntL）=3） CntH，CntL = 8 /对小时计数器出错时的处理 else if（CntH）=2&（CntL）3） /进行2023计数 begin CntH =CntH; CntL = CntL + 1b1； else if（CntL=9） /小时十位的计数=CntH + 1 CntL = 4b0000; else begin CntH = CntH；7、模60计数器module counter60（

15、nCLR,Clk，EN，CntH，CntL）; input nCLR，Clk，EN； output reg 3：0 CntH，CntL; always（posedge Clk or negedge nCLR） if（nCLR） CntH，CntL = 0； /异步清零 else if（EN） CntH，CntL 5）|（CntL 9）（CntH = 5）&（CntL = 9） CntH,CntL = 8 /异常处理 else if（CntL = 9）= CntH + 1CntL = 0；end /十位计数 begin CntH = CntH;CntL = CntL + 1b1；end /个位计

16、数8、数码管显示module SEG7_LUT（oSEG,iDIG）； input 3:0 iDIG; /二进制输入 output reg 6:0 oSEG； /7段码输出 always（iDIG） case（iDIG） 4h0： oSEG = 7b000_0001； 4h1: oSEG = 7b100_1111; 4h2:b001_0010; 4h3:b000_0110;h4：b100_1100；h5: oSEG = 7b010_0100;h6:b010_0000；h7: oSEG = 7b000_1111；h8: oSEG = 7b000_0000；h9：b000_0100； defaul

17、t： oSEG=7b1111111； endcase七、各模块仿真1、模10计数器测试代码：/ Inputs reg nCR; reg EN； reg CP； / Outputs wire 3:0 Q； / Instantiate the Unit Under Test （UUT） counter10 uut （ .Q（Q）, 。nCR（nCR）， .EN（EN）, .CP（CP） ）；parameter PERIOD =40;/时钟信号周期设置为40nsalways beginCP=1b0;（PERIOD/2） CP=1#（PERIOD/2）； initial begin / Initial

18、ize Inputs nCR = 0; EN = 1； CP = 1； / Wait 100 ns for global reset to finish 100; nCR=1； / Add stimulus here2、模6计数器测试代码: / Inputs reg nCR； reg EN; reg CP; counter6 uut （Q（Q）， .nCR（nCR）, EN（EN）， CP（CP） ）;parameter PERIOD =40；CP=1b0；#（PERIOD/2） CP=1b1； nCR = 0； #100； nCR =1;3、模24计数器 wire 3:0 CntH;0 CntL； counter24 uut （CntH（CntH）, .CntL（CntL）， EN（EN）, #（PERIOD/2） CP=1#（PERIOD/2）; EN = 1;4、模60计数器 reg nCLR; reg Clk;0 CntH；0 CntL； counter60 uut （ .nCLR（nCLR）, Clk（Clk）， .EN（EN）， CntH（CntH）， .CntL（CntL）Clk=1b0;（PERIOD/2） Clk=1b1;（PERIOD/2）； nCLR = 0； Clk = 1; nCLR=1； / Add stimulus h