ISE实现多功能数字钟设计Word文档下载推荐.docx
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0]sum,counter;
supply1Vdd;
wireCP_1Hz;
//===========分频=============
Divider50MHzU0（.CLK_50M（CLK_50）,
.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）,
.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）;
assignENM_L=Adj_Min?
Vdd:
（TSecond==8'
h59）;
//分钟按书上CP调时
assignENM_H=（Adj_Min&
&
（TMinute[3:
h9））||（TMinute[3:
h9）&
//24小时制
counter24H0（Hour_24[7:
4],Hour_24[3:
0],nCR,ENH,EN,CP_1Hz）;
assignENH=Adj_Hour?
（（TMinute==8'
h59）&
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:
//--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=（!
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;
=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
b0111:
b1011;
=Display_Hour[3:
0];
end//第二根显示小时个位
b1011:
b1101;
=Minute[7:
end//第三根显示分钟十位
b1101:
b1110;
=Minute[3:
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
=TSecond[7:
end//第三根显示秒十位
=TSecond[3:
end//第四根显示秒个位
=1101;
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
always@（posedgeCP_1Hz）
if（Minute[7:
0]==8'
h00）
counter[7:
0]<
=counter[7:
0]+1'
b1;
else
=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<
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
//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'
//异步清零
elseif（~EN）Q<
=Q;
//暂停计数
elseif（Q==4'
b1001）Q<
elseQ<
=Q+1'
3、秒模6计数器
moduleScounter6（Q,nCR,EN,CP）;
b0101）Q<
4、分模10计数器
moduleMcounter10（Q,nCR,EN1,EN2,CP）;
inputCP,nCR,EN1,EN2;
elseif（~EN1||!
EN2）Q<
5、分模6计数器
moduleMcounter6（Q,nCR,EN1,EN2,CP）;
elseif（~EN1||~EN2）Q<
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'
//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}<
//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'
elseif（CntL==9）//小时十位的计数
=CntH+1'
else
=CntH;
7、模60计数器
modulecounter60（nCLR,Clk,EN,CntH,CntL）;
inputnCLR,Clk,EN;
always@（posedgeClkornegedgenCLR）
if（~nCLR）
{CntH,CntL}<
//异步清零
elseif（~EN）
//暂停信号
elseif（（（CntH>
5）||（CntL>
9））||（（CntH==5）&
（CntL==9）））
//异常处理
elseif（CntL==9）
=CntH+1'
CntL<
end//十位计数
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;
h2:
b001_0010;
h3:
b000_0110;
h4:
b100_1100;
h5:
b010_0100;
h6:
b010_0000;
h7:
b000_1111;
h8:
b000_0000;
h9:
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'
#（PERIOD/2）;
initialbegin
//InitializeInputs
nCR=0;
EN=1;
CP=1;
//Wait100nsforglobalresettofinish
#100;
nCR=1;
//Addstimulushere
2、模6计数器
//Inputs
counter6uut（
.CP（CP）
nCR=1;
3、模24计数器
0]CntH;
0]CntL;
counter24uut（
.CntH（CntH）,
.CntL（CntL）,
4、模60计数器
regnCLR;
regClk;
counter60uut（
.nCLR（nCLR）,
.Clk（Clk）,
.CntL（CntL）
Clk=1'
#（PERIOD/2）Clk=1'
nCLR=0;
Clk=1;
nCLR=1;
//Addstimul
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