ISE实现多功能数字钟设计Word文档下载推荐.docx
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。
nCLR（nCR），
CLK_1HzOut（CP_1Hz））；
//用以时钟计数的CP
defparamU0.N=25，
U0.CLK_Freq=50000000，
U0.OUT_Freq=1;
Divider50MHzU1（.CLK_50M（CLK_50），
nCLR（nCR）,
。
CLK_1HzOut（CP_200Hz））;
//用以动态扫描的CP,供给数码管
defparamU1.N=18，
U1.CLK_Freq=50000000,
U1。
OUT_Freq=200;
//===========60进制秒计数器=========
Scounter10S0（TSecond[3：
0],nCR,EN,CP_1Hz）；
//秒：
个位
Scounter6S1（TSecond[7:
4］,nCR,（TSecond[3:
0］==4'
h9）,CP_1Hz）；
十位
//===========60进制分计数器=========
Mcounter10M0（TMinute［3：
0],nCR，ENM_L，EN,CP_1Hz）；
//分：
Mcounter6M1（TMinute[7：
4]，nCR,ENM_H,EN，CP_1Hz）；
//分:
assignENM_L=Adj_Min？
Vdd：
（TSecond==8’h59）;
//分钟按书上CP调时
assignENM_H=（Adj_Min＆＆（TMinute［3:
0]==4’h9））｜｜（TMinute［3:
h9）&
&
（TSecond==8'
h59）；
//24小时制
counter24H0（Hour_24[7：
4],Hour_24[3:
0]，nCR,ENH，EN,CP_1Hz）；
assignENH=Adj_Hour?
（（TMinute==8'
h59）＆＆（TSecond==8’h59））;
//===========12小时与24小时进制切换控制==========
assignDisplay_HourAdjust=（（Hour_24==8'
h20）｜｜（Hour_24==8'
h21））?
（Hour_24—24）:
（Hour_24—18）；
assignHour_12=（Hour_24〈8'
h13）?
Hour_24:
Display_HourAdjust;
assignDisplay_HourT=Hchange?
Hour_12:
Hour_24；
//===========闹钟============
//——-—-—-—-—时钟秒--——---—-
//counter60CCS（nCR,CP_1Hz，EN,CSecond［7:
4],CSecond［3:
0]）;
//——--——--——时钟分—--—-—-——
counter60CCM（nCR，CP_1Hz，CMin_EN，CMinute[7:
4]，CMinute［3:
0］）；
//--产生分使能信号—-
assignCMin_EN=（!
EN&
Adj_Clock＆&
Adj_Min）;
//-—-—-——--—时钟时—-—-—-———
Counter24CCCH（nCR，CP_1Hz，CHour_EN，CHour［7:
4］，CHour[3：
//——产生时使能信号——
assignCHour_EN=（!
EN＆&
Adj_Clock&
Adj_Hour）;
//-—闹钟响-—
always@（ENorClock_EN）//闹钟开关
begin
if（EN&
＆Clock_EN&
（CHour==Display_HourT）&
＆（CMinute==TMinute））Alarm<
=1;
elseAlarm<
=0；
end
always@（posedgeCLK_50ornegedgeENornegedgeAlarm）//表示闹钟的LED
if（～EN）Led_Alarm<
else
begin
if（～Alarm）Led_Alarm<
elseLed_Alarm<
=~Led_Alarm；
end
//alarm_clockAL0（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）beginDisplay_Hour〈=CHour；
Minute〈=CMinute；
end
elsebeginDisplay_Hour<
=Display_HourT;
Minute〈=TMinute;
end
always＠（posedgeCP_200Hz）
begin
if（Change==1）//数码管进行时分显示
begin
case（HEX）
4’b1110:
beginHEX〈=4’b0111;
bcd〈=Display_Hour[7:
4]；
end//第一根数码管显示小时十位
4’b0111：
beginHEX〈=4’b1011;
bcd〈=Display_Hour［3:
0];
end//第二根显示小时个位
4’b1011:
beginHEX<
=4’b1101；
bcd<
=Minute[7:
end//第三根显示分钟十位
4'
b1101：
beginHEX〈=4'
b1110；
bcd〈=Minute[3：
0］；
end//第四根显示分钟个位
default:
=0111;
=Display_Hour[7:
endcase
end
else//数码管进行秒显示,change为低电平时显示秒
b1110:
beginHEX〈=4’b1101;
bcd〈=TSecond［7：
end//第三根显示秒十位
4’b1101：
=4’b1110;
bcd〈=TSecond[3:
0］;
end//第四根显示秒个位
default：
=1101；
bcd〈=TSecond［7:
4］；
end
SEG7_LUTL0（HEX0，bcd）；
//调用数码管子函数
//======整点报时==========
assignLD_6=LD_6_RADIO;
always＠（CP_1Hz）
if（（Minute[7:
0]==8’h00）&
＆（counter［7：
0］〈（Hour_24[7:
4］＊10+Hour_24［3:
0］）））
LD_6_RADIO〈=CP_1Hz;
else
LD_6_RADIO<
=0;
always@（posedgeCP_1Hz）
if（Minute[7:
0]==8'
h00）
counter[7：
0］<
=counter[7：
0］+1'
b1；
else
counter［7：
0]〈=8’h00；
end
endmodule
五、顶层模块设计图
六、子模块设计
1、50MHz分频器
moduleDivider50MHz（CLK_50M，nCLR，CLK_1HzOut）;
parameterN=25；
//位宽
parameterCLK_Freq=50000000;
//50MHz时钟输入
parameterOUT_Freq=1;
//1Hz时钟输出
inputnCLR,CLK_50M;
//输入端口说明
outputregCLK_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@（posedgeCLK_50MornegedgenCLR）
if（！
nCLR）beginCLK_1HzOut〈=0；
Count_DIV<
elsebegin
if（Count_DIV<
（CLK_Freq/（2*OUT_Freq）—1））//计数器模
Count_DIV〈=Count_DIV+1'
//分频器计数加1
elsebegin
Count_DIV<
//分频器输出清零
CLK_1HzOut〈=～CLK_1HzOut；
//输出信号取反
2、秒模10计数器
moduleScounter10（Q,nCR，EN，CP）；
inputCP,nCR,EN;
outputQ；
reg[3：
0]Q;
always＠（posedgeCPornegedgenCR）
begin
if（~nCR）Q〈=4’b0000；
//异步清零
elseif（～EN）Q〈=Q；
//暂停计数
elseif（Q==4’b1001）Q<
=4'
b0000；
elseQ〈=Q+1’b1;
3、秒模6计数器
moduleScounter6（Q,nCR，EN，CP）；
inputCP，nCR，EN；
outputQ;
reg［3：
0］Q；
always@（posedgeCPornegedgenCR）
elseif（～EN）Q<
=Q；
elseif（Q==4'
b0101）Q<
b0000;
elseQ〈=Q+1'
b1;
4、分模10计数器
moduleMcounter10（Q，nCR,EN1,EN2，CP）；
inputCP，nCR，EN1,EN2；
reg［3:
if（～nCR）Q〈=4’b0000;
elseif（～EN1｜｜！
EN2）Q<
=Q;
b1001）Q〈=4'
5、分模6计数器
moduleMcounter6（Q，nCR,EN1,EN2,CP）；
inputCP，nCR,EN1，EN2;
if（～nCR）Q〈=4'
elseif（～EN1｜｜～EN2）Q〈=Q；
b0101）Q〈=4'
elseQ<
=Q+1’b1;
6、模24计数器
modulecounter24（CntH，CntL,nCR，EN1，EN2,CP）;
outputreg[3：
0]CntH，CntL；
//小时的十位和个位输出
always＠（posedgeCPornegedgenCR）
if（～nCR）｛CntH,CntL｝<
=8'
h00;
//异步清零
elseif（~EN1|｜~EN2）{CntH，CntL}〈={CntH,CntL｝;
//暂停计数
elseif（（CntH）>
2||（CntL>
9）|｜（CntH）==2&
＆（CntL）〉=3）
{CntH,CntL}<
=8’h00；
//对小时计数器出错时的处理
elseif（（CntH）==2＆&
（CntL）〈3）//进行20～23计数
beginCntH〈=CntH；
CntL〈=CntL+1’b1;
elseif（CntL==9）//小时十位的计数
beginCntH<
=CntH+1’b1;
CntL<
=4’b0000；
else
beginCntH〈=CntH;
=CntL+1'
7、模60计数器
modulecounter60（nCLR，Clk，EN，CntH,CntL）；
inputnCLR，Clk,EN;
0］CntH,CntL；
always＠（posedgeClkornegedgenCLR）
if（～nCLR）
{CntH,CntL｝<
//异步清零
elseif（~EN）
｛CntH，CntL}<
={CntH，CntL};
//暂停信号
elseif（（（CntH>
5）｜｜（CntL>
9））||（（CntH==5）＆&
（CntL==9）））
｛CntH,CntL}〈=8’h00；
//异常处理
elseif（CntL==9）
beginCntH〈=CntH+1'
CntL〈=0；
end//十位计数
=CntH；
CntL〈=CntL+1'
end//个位计数
8、数码管显示
moduleSEG7_LUT（oSEG,iDIG）;
input［3:
0］iDIG；
//二进制输入
outputreg［6:
0]oSEG;
//7段码输出
always@（iDIG）
case（iDIG）
4'
h0:
oSEG=7'
b000_0001；
h1：
b100_1111；
4’h2：
oSEG=7’b001_0010;
4’h3：
oSEG=7’b000_0110；
4’h4:
b100_1100;
h5：
b010_0100；
h6:
b010_0000;
h7：
b000_1111；
h8:
oSEG=7’b000_0000;
h9：
oSEG=7’b000_0100;
default：
oSEG=7'
b1111111；
endcase
七、各模块仿真
1、模10计数器
测试代码：
//Inputs
regnCR;
regEN；
regCP；
//Outputs
wire[3：
//InstantiatetheUnitUnderTest（UUT）
counter10uut（
。
Q（Q），
nCR（nCR），
EN（EN），
。
CP（CP）
）；
parameterPERIOD=40;
//时钟信号周期设置为40ns
alwaysbegin
CP=1'
b0;
#（PERIOD/2）CP=1’b1；
#（PERIOD/2）；
initialbegin
//InitializeInputs
nCR=0；
EN=1;
CP=1;
//Wait100nsforglobalresettofinish
＃100；
nCR=1;
//Addstimulushere
2、模6计数器
//Inputs
regEN;
wire［3:
counter6uut（
.Q（Q）,
.nCR（nCR），
EN（EN）,
.CP（CP）
）;
CP=1’b0；
＃（PERIOD/2）CP=1'
nCR=0;
EN=1；
nCR=1；
3、模24计数器
regnCR；
wire［3：
0］CntH;
0］CntL;
counter24uut（
CntH（CntH），
CntL（CntL）,
.EN（EN）,
parameterPERIOD=40；
b0；
#（PERIOD/2）CP=1’b1;
CP=1；
＃100;
4、模60计数器
regnCLR;
regClk;
0］CntL；
counter60uut（
nCLR（nCLR），
Clk（Clk），
CntL（CntL）
Clk=1'
#（PERIOD/2）Clk=1'
＃（PERIOD/2）；
nCLR=0;
Clk=1；
#100;
nCLR=1；
//Addstimulush
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