設計一個3位的BCD 下數計數器,計數範圍999~000。

//設計一個3位的BCD 下數計數器。其值按秒遞減，輸出顯示在HEX2~0上，用KEY0復位。計數器的控制信號由50MHz的時鐘提供。
//分析：
//1. 按秒遞減計數，所以要把50MHz的時鐘分頻得到1Hz的脈衝。
//2. 3位元BCD計數器，可用1位元BCD計數器組合，其計數範圍999~000。
//Part I 代碼如下：
// 50_000_000(10)=2FAF080(16)    2+24=26bit

 module BCD_999_000 (CLOCK_50,KEY,HEX2,HEX1,HEX0);
 output [6:0]HEX2,HEX1,HEX0; //輸出顯示
 input CLOCK_50; //50MHz時鐘
 input [0:0]KEY; //復位

 wire clk_1hz; //1hz時鐘信號 
 wire [11:0]cnt; //計數器輸出
 wire e2,e3;
 supply1 vdd;

 assign e2=~cnt[3]&~cnt[2]&~cnt[1]&~cnt[0];   
   //0000-> enable 上一位 -1
 assign e3=e2&(~cnt[7]&~cnt[6]&~cnt[5]&~cnt[4]);   
 //0000-> enable 上一位 -1

 //分頻產生1hz的脈衝
 _1HZ u0 (.CLK(CLOCK_50),
 .RSTn(KEY), 
 .HZ_1(clk_1hz));

 //3-digit BCD計數器
 counter10 u1(.en(vdd),
 .clk(clk_1hz),
 .rst_n(KEY),
 .q(cnt[3:0])
);

 counter10 u2(.en(e2),
 .clk(clk_1hz),
 .rst_n(KEY),
 .q(cnt[7:4])
  );
  
 counter10 u3(.en(e3),
 .clk(clk_1hz),
 .rst_n(KEY),
 .q(cnt[11:8])
  );

 //解碼顯示
 _7seg h0 (.hex(cnt[3:0]),.seg(HEX0));
 _7seg h1 (.hex(cnt[7:4]),.seg(HEX1)); 
 _7seg h2 (.hex(cnt[11:8]),.seg(HEX2)); 

 endmodule




//============================================
//BCD counter counts 0 to 9 and then rolls over
//============================================
 module counter10(en,clk,rst_n,q);
output reg [3:0]q;
input en,clk,rst_n;

always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
if(!rst_n)
q<=4'b0;
else if(!en)
q<=q;
else if(q==4'b0000)
q<=4'b1001;
else
q<=q-1'b1;
end
 endmodule






module _1HZ (CLK, RSTn, HZ_1);

    input CLK;
    input RSTn;
    output HZ_1;
    
    /*************************************/
    
    parameter T1S = 26'd50_000_000;  //50MHZ 
    
    /*************************************/
    
    reg [25:0]Count1;
    
    always @ ( posedge CLK or negedge RSTn )
    begin
     if( !RSTn ) 
         Count1 <= 26'd0;
     else if( Count1 == T1S )
         Count1 <= 26'd0;
     else
         Count1 <= Count1 + 1'b1;
end        
 /*************************************/

reg rLED_Out;


always @ ( posedge CLK or negedge RSTn )
    begin
        if( !RSTn ) 
            rLED_Out <= 1'b0;
        else if( Count1 >= 26'd0 && Count1 < 26'd25_000_000 )
          //0.5sec ON , o.5sec OFF
            rLED_Out <= 1'b1;
        else 
            rLED_Out <= 1'b0;
     end  
          
     /***************************************/
     
     assign HZ_1 = rLED_Out;
     
     /***************************************/
              
    
endmodule

//-----------------------------------------

//Common-cathod seven segment display

//using case.....endcase statement

//Filename : sevenseg_case.v

//----------------------------------------- 

module _7seg(hex , seg);

    input  [3:0] hex;

    output [7:0] seg;

    reg    [7:0] seg;

    

        

  // segment encoding

 //      0

 //     ---  

 //  5 |   | 1

 //     ---   <- 6

 //  4 |   | 2

 //     ---

 //      3

 always @(hex)

 begin

  case (hex)

       // Dot point is always disable

       4'b0001 : seg = 8'b11111001;   //1 = F9H

       4'b0010 : seg = 8'b10100100;   //2 = A4H

       4'b0011 : seg = 8'b10110000;   //3 = B0H

       4'b0100 : seg = 8'b10011001;   //4 = 99H

       4'b0101 : seg = 8'b10010010;   //5 = 92H

       4'b0110 : seg = 8'b10000010;   //6 = 82H

       4'b0111 : seg = 8'b11111000;   //7 = F8H

       4'b1000 : seg = 8'b10000000;   //8 = 80H

       4'b1001 : seg = 8'b10010000;   //9 = 90H

       4'b1010 : seg = 8'b10001000;   //A = 88H

       4'b1011 : seg = 8'b10000011;   //b = 83H

       4'b1100 : seg = 8'b11000110;   //C = C6H

       4'b1101 : seg = 8'b10100001;   //d = A1H

       4'b1110 : seg = 8'b10000110;   //E = 86H

       4'b1111 : seg = 8'b10001110;   //F = 8EH

       default : seg = 8'b11000000;   //0 = C0H

     endcase

   end

   

endmodule