2020年2月8日 星期六

Verilog 硬體描述語言 HDL Ch08 cnt5.v 環形計數器

Verilog 硬體描述語言 HDL
Ch08 cnt5.v  環形計數器

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// 需 Import  pin assignments  DE2_115_pin_assignments


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// Verilog 硬體描述語言 HDL
// Ch08 cnt5.v  環形計數器
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module Ring_counter(
  input  CLOCK_50, // 50 MHz clock
  input  [3:0] KEY,      // Pushbutton[3:0]
  input  [17:0] SW, // Toggle Switch[17:0]
  output [6:0] HEX0,HEX1,HEX2,HEX3,HEX4,HEX5,HEX6,HEX7,  // Seven Segment Digits
  output [8:0] LEDG,  // LED Green
  output [17:0] LEDR   // LED Red
 );
 // blank unused 7-segment digits
assign HEX0 = 7'b111_1111;
assign HEX1 = 7'b111_1111;
assign HEX2 = 7'b111_1111;
assign HEX3 = 7'b111_1111;
assign HEX4 = 7'b111_1111;
assign HEX5 = 7'b111_1111;
assign HEX6 = 7'b111_1111;
assign HEX7 = 7'b111_1111;


// Setup clock divider
wire [6:0] myclock;

/*
 divide_by_50 d6(clk_1Mhz,CLK,RST);
 divide_by_10 d5(clk_100Khz,clk_1Mhz,RST);
 divide_by_10 d4(clk_10Khz,clk_100Khz,RST);
 divide_by_10 d3(clk_1Khz,clk_10Khz,RST);
 divide_by_10 d2(clk_100hz,clk_1Khz,RST);
 divide_by_10 d1(clk_10hz,clk_100hz,RST);
 divide_by_10 d0(clk_1hz,clk_10hz,RST);
*/
 clock_divider cdiv(CLOCK_50,KEY[3],myclock);
 //module clock_divider(CLK,RST,clock);
 cnt5 (myclock[1],SW[0],LEDG[7:0],LEDR[7:0],LEDR[17:10]);

 //module cnt5 (Clk,Clr,Q1,Q2,Q3);
 //input  Clk,Clr;     // 一位元輸入
 //output [7:0]  Q1,Q2,Q3; // 四位元輸出


endmodule

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//Verilog 硬體描述語言 HDL
// Ch08 cnt5.v  環形計數器

module cnt5 (Clk,Clr,Q1,Q2,Q3);
input  Clk,Clr; // 一位元輸入
output [7:0]  Q1,Q2,Q3; // 四位元輸出
reg    [7:0]  Q1,Q2,Q3; // 宣告為暫存器資料

// 產生計數值
always@ (posedge Clk)
  if (Clr)
    begin
      Q1 = 8'b1000_0000; // Q1 初值
      Q2 = 8'b1000_0000; // Q2 初值
      Q3 = 8'b0000_0001; // Q3 初值
      
    end
  else
    begin
      Q1 = { Q1[0],Q1[7:1]}; // 循環右移位
      Q2 = {~Q2[0],Q2[7:1]}; // 循環右移位(反相)
      Q3 = { Q3[6:0],Q3[7]}; // 循環右移位
   end 

endmodule

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module clock_divider(CLK,RST,clock);
 input CLK,RST;
 output [6:0] clock;
 wire clk_1Mhz,clk_100Khz,clk_10Khz,clk_1Khz,clk_100hz,clk_10hz,clk_1hz;

 assign clock = {clk_1Mhz,clk_100Khz,clk_10Khz,clk_1Khz,clk_100hz,clk_10hz,clk_1hz};

 divide_by_50 d6(clk_1Mhz,CLK,RST);
 divide_by_10 d5(clk_100Khz,clk_1Mhz,RST);
 divide_by_10 d4(clk_10Khz,clk_100Khz,RST);
 divide_by_10 d3(clk_1Khz,clk_10Khz,RST);
 divide_by_10 d2(clk_100hz,clk_1Khz,RST);
 divide_by_10 d1(clk_10hz,clk_100hz,RST);
 divide_by_10 d0(clk_1hz,clk_10hz,RST);
endmodule

module divide_by_10(Q,CLK,RST);
input CLK, RST;
output Q;
reg Q;
reg [2:0] count;
always @ (posedge CLK or negedge RST)
 begin
  if (~RST)
   begin
    Q <= 1'b0;
    count <= 3'b000;
   end
  else if (count < 4)
   begin 
     count <= count+1'b1;
   end
  else 
   begin
    count <= 3'b000;
    Q <= ~Q;
   end
 end
endmodule

module divide_by_50(Q,CLK,RST);
input CLK, RST;
output Q;
reg Q;
reg [4:0] count;
always @ (posedge CLK or negedge RST)
 begin
  if (~RST)
   begin
    Q <= 1'b0;
    count <= 5'b00000;
   end
  else if (count < 24)
   begin 
     count <= count+1'b1;
   end
  else 
   begin
    count <= 5'b00000;
    Q <= ~Q;
   end
 end
endmodule
//=====================================================
//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 module hex_7seg(hex_digit,seg);
input [3:0] hex_digit;
output [6:0] seg;
reg [6:0] seg;
// seg = {g,f,e,d,c,b,a};
// 0 is on and 1 is off

always @ (hex_digit)
case (hex_digit)
  4'h0: seg = 7'b1000000;
  4'h1: seg = 7'b1111001;  // ---a----
  4'h2: seg = 7'b0100100;  // |   |
  4'h3: seg = 7'b0110000;  // f   b
  4'h4: seg = 7'b0011001;  // |   |
  4'h5: seg = 7'b0010010;  // ---g----
  4'h6: seg = 7'b0000010;  // |   |
  4'h7: seg = 7'b1111000;  // e   c
  4'h8: seg = 7'b0000000;  // |   |
  4'h9: seg = 7'b0011000;  // ---d----
  4'ha: seg = 7'b0001000;
  4'hb: seg = 7'b0000011;
  4'hc: seg = 7'b1000110;
  4'hd: seg = 7'b0100001;
  4'he: seg = 7'b0000110;
  4'hf: seg = 7'b0001110;
endcase
endmodule
//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

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