DE2-115 開發 以 10bit Ring Counter為例

 DE2-115 開發 以  10bit Ring Counter為例

參考來源https://www.javatpoint.com/verilog-ring-counter

module Ring_counter (SW, LEDR, LEDG , CLOCK_50 ,KEY ,HEX0 ,HEX1 ,HEX2,HEX3,HEX4 ,HEX5 ,HEX6,HEX7, GPIO );

 input  [17:0] SW;   // toggle switches

 input  [7:0] KEY;       // Push bottom

 input  CLOCK_50;   //Clock 27MHz , 50Mhz

 output [17:0] LEDR;   // red  LEDS

 output [8:0] LEDG;   // green LEDs

 output [6:0] HEX0,HEX1,HEX2,HEX3; //7-segment display

 output [6:0] HEX4,HEX5,HEX6,HEX7; //7-segment display

 inout  [35:0] GPIO;

 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;

 wire oClk_1MHz,oClk100K,oClk10K,oClk1K,oClk100,oClk10,oClk1 ;

 MHz50_1MHz u1 (CLOCK_50,KEY[0],oClk_1MHz);

 clk_1Hz u2    (oClk_1MHz,KEY[0],oClk100K,oClk10K,oClk1K,oClk100,oClk10,oClk1,oClk01);

 assign LEDR[17]= oClk01;

 

 //oneshot(BUFFER_IN,BUFFER_OUT,CLK);

  ring_ctr_10(oClk1,SW[0],LEDR[9:0]);

endmodule

module ring_ctr_10  #(parameter WIDTH=10)   

  (    

    input clk,                  

    input rstn,  

    output reg [WIDTH-1:0] out  

  );      

  integer i=0; 

  always @ (posedge clk) begin  

      if (!rstn)  

         out <= 1;  

      else begin  

        out[WIDTH-1] <= out[0];  

        for (i=0; i<WIDTH-1; i=i+1) begin  

          out[i] <= out[i+1];  

        end  

      end  

  end  

endmodule  

//Clock 50MHz --> 1MHz 

module MHz50_1MHz(Clk_in , Clr , Clk_out);  //除50

input  Clk_in , Clr;  // 一位元輸入

output reg Clk_out;

reg [4:0] cnt=5'b0_0000;

// counter size calculation according to input and output frequencies

parameter sys_clk = 50000000;  // 50 MHz system clock

parameter clkout = 1000000;  // 1 MHz clock output

parameter max = sys_clk / (2*clkout); // max-counter size

always@(posedge Clk_in or negedge Clr ) begin

  if (~Clr)

     begin

cnt <= 0;

     end

  else if (cnt == max-1 )

     begin

cnt <= 0;

Clk_out <= ~Clk_out;

     end

  else

     begin

cnt <= cnt + 1'd1;

     end

end

endmodule

// Ch10 clk_1Hz.v

// 由 10M Hz 除頻至 1 Hz

module clk_1Hz (Clk1M,Clr,Clk100K,Clk10K,Clk1K,Clk100,Clk10,Clk1,Clk01);

input  Clk1M,Clr;  // 一位元輸入

output Clk100K,Clk10K,Clk1K,Clk100,Clk10,Clk1,Clk01; // 一位元輸出

div10 D2 (Clk1M  , Clr, Clk100K);

div10 D3 (Clk100K, Clr, Clk10K );

div10 D4 (Clk10K , Clr, Clk1K  );

div10 D5 (Clk1K  , Clr, Clk100 );

div10 D6 (Clk100 , Clr, Clk10  );

div10 D7 (Clk10  , Clr, Clk1   );

div10 D8 (Clk1   , Clr, Clk01  );

endmodule

// Ch10 div10.v

// 除頻 /10

module div10 (Clk_i,Clr,Clk_o);

input  Clk_i,Clr; // 一位元輸入

output Clk_o;  // 一位元輸出

reg    Clk_o;  // 宣告為暫存器資料

reg    [3:0] Q;  // 宣告為暫存器資料

// MOD-10 (BCD) 除頻

always@ (posedge Clk_i or negedge Clr)

  if (~Clr )

Q = 0;

  else if (Q == 9)

Q = 0;

  else   

    Q = Q + 1;

// 形成對稱方波

always@ (Q)

  if (Q <= 4)  

Clk_o  = 0;

  else          

Clk_o  = 1;

endmodule