实验四：时间基准电路 和 带使能的多周期计数器

时间基准电路与带使能的多周期计数器仿真

module cnt_sync(CLK,CNTVAL,OV ); input CLK;output [31:0] CNTVAL;output OV;parameter MAX_VAL = 25_000_000;reg [31:0] CNTVAL;reg OV;always @ (posedge CLK) begin  if(CNTVAL >= MAX_VAL)    CNTVAL <= 0;  else    CNTVAL <= CNTVAL + 1'b1;endalways @ (CNTVAL) begin  if(CNTVAL == MAX_VAL)    OV = 1'b1;  else    OV = 1'b0;endendmodule   module cnt_en_0to9(CLK,  CNTVAL,  EN  , OV );  input CLK;input EN;output [4-1:0] CNTVAL;output OV;reg [4-1:0] CNTVAL;reg OV;always @ (posedge CLK) begin  if(EN) begin      if(CNTVAL >= 9)      CNTVAL <= 0;    else      CNTVAL <= CNTVAL + 1'b1;  end  else    CNTVAL <= CNTVAL ;  endalways @ (CNTVAL) begin  if(CNTVAL == 9)    OV = 1'b1;  else    OV = 1'b0;endendmodule  module dec_2to4(IN  ,OUT);input  [1:0] IN  ;output [3:0] OUT ;reg [3:0] OUT ;always @ (IN) begin  case(IN)    2'b00: OUT = 4'b 0001;    2'b01: OUT = 4'b 0010;    2'b10: OUT = 4'b 0100;    2'b11: OUT = 4'b 1000;  endcaseendendmodule

RTL视图

仿真波形

使用SignalTap观测电路

缺点： （1）同一时刻，只能观测到一个计数值 （2） 不利于调试

解决方法：高级触发方式-分段触发

将计数器的计数范围改为0-15，并在DE0开发板上显示出来

module cnt_sync_1(CLK,CNTVAL,OV ); input CLK;output [31:0] CNTVAL;output OV;parameter MAX_VAL = 25_000_000;reg [31:0] CNTVAL;reg OV;always @ (posedge CLK) begin  if(CNTVAL >= MAX_VAL)    CNTVAL <= 0;  else    CNTVAL <= CNTVAL + 1'b1;endalways @ (CNTVAL) begin  if(CNTVAL == MAX_VAL)    OV = 1'b1;  else    OV = 1'b0;endendmodule   module cnt_en_0to15(CLK,  CNTVAL,  EN  , OV );  input CLK;input EN;output [4-1:0] CNTVAL;output OV;reg [4-1:0] CNTVAL;reg OV;always @ (posedge CLK) begin  if(EN) begin      if(CNTVAL >= 15)      CNTVAL <= 0;    else      CNTVAL <= CNTVAL + 1'b1;  end  else    CNTVAL <= CNTVAL ;  endalways @ (CNTVAL) begin  if(CNTVAL == 15)    OV = 1'b1;  else    OV = 1'b0;endendmodule      module yima(in,out);input[3:0] in;output[7:0] out;reg[7:0] out;always@(in)    begin        case(in)            4'b0000:out=8'b11000000;            4'b0001:out=8'b11111001;            4'b0010:out=8'b10100100;            4'b0011:out=8'b10110000;            4'b0100:out=8'b10011001;            4'b0101:out=8'b10010010;            4'b0110:out=8'b10000010;            4'b0111:out=8'b11111000;            4'b1000:out=8'b10000000;            4'b1001:out=8'b10010000;            4'b1010:out=8'b10001000;            4'b1011:out=8'b10000011;            4'b1100:out=8'b11000110;            4'b1101:out=8'b10100001;            4'b1110:out=8'b10000110;            4'b1111:out=8'b11001110;        endcase    endendmodule

修改时间基准发生器，设计一个使用2个HEX LED，精度为0.1秒，范围为0-9.9秒的计时秒表。

附加功能：清零，暂停