verilog数字钟设计目标

课程设计目标熟悉并掌握verilog硬件描述语言熟悉quartus软件开发环境学会设计大中规模的数字电路，并领会其中的设计思想二、课程设计实现的功能设计一个数码管实时显示时、分、秒的数字时钟（24小时显示模式）；可以调节小时，分钟。能够进行24小时和12小时的显示切换。可以设置任意时刻闹钟，并且有开关闹钟功能。有整点报时功能，几点钟LED灯闪亮几下。有复位按键，复位后时间从零开始计时，但闹钟设置时间不变。设计原理：1、总原理框图：译码显示模块译码显示模块切换12进制显示复位分钟校正小时校正分频模块切换12进制显示复位分钟校正小时校正分频模块计数模块 是计数模块输出整点报时信号到达整点 输出整点报时信号到达整点输出闹钟信号是否到闹钟时间设置闹钟分钟设置闹钟小时模式选择模块 输出闹钟信号是否到闹钟时间设置闹钟分钟设置闹钟小时模式选择模块 是 附全部代码：总模块：moduleclock(clk,reset,MODE,Alarm_ctr,BT2,H12_24,DSH,DSL,DMH,DML,DHH,DHL,dian,bao_signal,nao_signal);inputclk;//50MHzinputreset,MODE,Alarm_ctr,BT2,H12_24;//复位键，模式选择按钮，闹钟开关档，调节按钮，12—24小时切换档output[7:0]DMH,DML,DHH,DHL;//4个数码管显示输入信号outputdian,bao_signal,nao_signal;//时分间隔点，报时信号,闹钟信号output[3:0]DSH,DSL;//秒钟输出信号wire[3:0]SH,SL,MH,ML,HH,HL;wire[3:0]LED_mode;wire[3:0]HH12,HL12,HH24,HL24,MH24,ML24,SH24,SL24;wire[3:0]set_HH,set_HL,set_MH,set_ML;wire_1HZ,_10ms,_250ms,_500ms;wireKeydone1;wireKeydone2;wireco1,co11,co111,co2,co22,co222,set_co2;wire[3:0]mode_flag;assigndian=1'b0;devide_fu1(_1HZ,_10ms,_250ms,_500ms,reset,clk);//分频，得到4种不同频率的时钟信号key_pressu2(_10ms,MODE,Keydone1);//模式档按钮去抖动key_pressu20(_10ms,BT2,Keydone2);//调节按钮去除抖动modeu3(Keydone1,mode_flag);//通过模式按钮产生不同模式secondu4(_1HZ,reset,mode_flag,Keydone2,SH24,SL24,co1);//秒计时minuteu5(co11,reset,MH24,ML24,co2);//分计时houru6(co22,reset,HH24,HL24);//小时计时SEG7_LUTu7(DML,ML);//4个数码管显示SEG7_LUTu8(DMH,MH);SEG7_LUTu9(DHL,HL);SEG7_LUTu10(DHH,HH);display_LEDu11(DSL,SL);//LED灯显示秒或模式灯display_LEDu12(DSH,SH);mode_chooseu13(mode_flag,Keydone2,_250ms,co1,co2,set_co2,co11,co22,co111,co222);//选择模式进行不同操作hour12_24u14(HH24,HL24,HH12,HL12);//12--24小时切换boshiu15(HH,HL,MH,ML,SH,SL,_1HZ,bao_signal);//整点报时set_naozhongu16(co111,co222,set_HH,set_HL,set_MH,set_ML,set_co2);//设置闹钟时间Naozhongu17(Alarm_ctr,_500ms,set_HH,set_HL,set_MH,set_ML,HH24,HL24,MH24,ML24,nao_signal);cnt<=8'd0;SH<=4'd0;SL<=4'd0;co<=1'b1;endelsebeginco=1'b0;cnt=cnt+8'd1;SL<=cnt%10;SH<=cnt/10;endendendendmodulemoduleminute(cp,reset,MH,ML,co);inputcp,reset;outputco=1'b0;output[3:0]ML,MH;reg[3:0]MH,ML;reg[7:0]cnt;regco;always@(posedgecpornegedgereset)beginif(!reset)beginML=4'b0;MH=4'b0;cnt<=8'b0;endelsebeginif(cnt==8'd59)begincnt<=8'd0;MH<=4'd0;ML<=4'd0;co<=1'b1;endelsebeginco=1'b0;cnt=cnt+8'd1;ML<=cnt%10;MH<=cnt/10;endendendendmodulemodulehour(cp,reset,HH,HL);inputcp,reset;output[3:0]HL,HH;reg[3:0]HH,HL;reg[7:0]cnt;always@(posedgecpornegedgereset)beginif(!reset)beginHL=4'b0;HH=4'b0;cnt<=8'b0;endelsebeginif(cnt==8'd23)begincnt<=8'd0;HH<=4'd0;HL<=4'd0;endelsebegincnt=cnt+8'd1;HL<=cnt%10;HH<=cnt/10;endendendEndmodule模式选择模块：同过一个模式档按键MODE，按一下产生对应一种模式mode_flag，并且可以循环。在不同的模式下可以进行不同的操作。其中mode_flag=4'0000为正常显示计时，mode_flag=4'0001为小时调钟模式，mode_flag=4'00010为分钟调钟模，mode_flag=4'0011为闹钟小时设置模式，mode_flag=4'0100为闹钟分钟设置模式。modulekey_press(_10ms,KEY,Keydone);inputKEY,_10ms;outputKeydone;regdout1,dout2,dout3;always@(posedge_10ms)begindout1<=KEY;dout2<=dout1;dout3<=dout2;endassignKeydone=(dout1|dout2|dout3);endmodulemodulemode(MODE,mode_flag);inputMODE;output[3:0]mode_flag;reg[3:0]mode_flag;always@(negedgeMODE)beginmode_flag=mode_flag+4'b1;if(mode_flag==4'b0101)mode_flag=2'b0;endendmodule moduleLED_mode(mode_flag,SH24,SL24,SH,SL);input[3:0]mode_flag;input[3:0]SH24,SL24;output[3:0]SH,SL;reg[3:0]SH,SL;always@(mode_flag)begincase(mode_flag)4'b0000:beginSH<=SH24;SL<=SL24;end4'b0001:beginSH<=4'b0000;SL<=4'b0001;end4'b0010:beginSH<=4'b0000;SL<=4'b0010;end4'b0011:beginSH<=4'b0000;SL<=4'b0100;end4'b0100:beginSH<=4'b0000;SL<=4'b1000;enddefault:beginSH<=SH24;SL<=SL24;endendcaseendendmoduleModuleLUT_mode(mode_flag,H12_24,HH12,HL12,HH24,HL24,MH24,ML24,set_HH,set_HL,set_MH,set_ML,MH,ML,HH,HL);input[3:0]HH12,HL12,HH24,HL24,MH24,ML24;input[3:0]set_HH,set_HL,set_MH,set_ML;input[3:0]mode_flag;inputH12_24;output[3:0]MH,ML,HH,HL;reg[3:0]MH,ML,HH,HL;always@(mode_flagorH12_24)begincase(mode_flag)4'b0011,4'b0100:beginHH<=set_HH;HL<=set_HL;MH<=set_MH;ML<=set_ML;enddefault:beginif(H12_24)beginHH<=HH12;HL<=HL12;MH<=MH24;ML<=ML24;endelsebeginHH<=HH24;HL<=HL24;MH<=MH24;ML<=ML24;endendendcaseendendmodulemodulemode_choose(mode_flag,BT2,_250ms,co1,co2,set_co2,co11,co22,co111,co222);input[3:0]mode_flag;inputBT2,_250ms,co1,co2,set_co2;outputco11,co22,co111,co222;supply1Vdd;regco11,co22,co111,co222;always@(mode_flag)begincase(mode_flag)4'b0001:beginif(~BT2)co22<=_250ms;elsebeginco22<=co2;co11<=co1;endend4'b0010:beginif(~BT2)beginco11<=_250ms;co22<=co2;endelsebeginco11<=co1;co22<=co2;endend4'b0011:beginco22<=co2;co11<=co1;if(~BT2)co222<=_250ms;elseco222<=set_co2;end4'b0100:beginco22<=co2;co11<=co1;if(~BT2)co111<=_250ms;elseco111<=Vdd;enddefault:beginco11<=co1;co22<=co2;endendcaseendendmodule闹钟模块：moduleset_naozhong(co111,co222,set_HH,set_HL,set_MH,set_ML,co2);inputco111,co222;output[3:0]set_HH,set_HL,set_MH,set_ML;supply1Vdd;outputco2;minute(co111,Vdd,set_MH,set_ML,co2);hour(co222,Vdd,set_HH,set_HL);endmodulemodulenaozhong(Alarm_ctr,_1HZ,set_HH,set_HL,set_MH,set_ML,HH24,HL24,MH24,ML24,nao_signal);inputAlarm_ctr,_1HZ;input[3:0]set_HH,set_HL,set_MH,set_ML;input[3:0]HH24,HL24,MH24,ML24;outputnao_signal;regsignal;regnao_signal;reg[16:0]Q;always@(posedge_1HZ)beginif((~signal)&&(Alarm_ctr))beginif((set_HH==HH24)&&(set_HL==HL24)&&(set_MH==MH24)&&(set_ML==ML24))signal<=1'b1;elsesignal<=1'b0;endelseif((signal)&&(Alarm_ctr))beginnao_signal<=~nao_signal;Q=Q+nao_signal;if(Q>=8'd720)beginQ<=16'b0;signal<=1'b0;endendelsebeginsignal<=1'b0;nao_signal<=1'b0;endendendmodule12——24小时切换模块：modulehour12_24(HH24,HL24,HH12,HL12);input[3:0]HH24,HL24;output[3:0]HH12,HL12;reg[3:0]HH12,HL12;regflag;always@(HH24orHL24)beginif((HH24*10+HL24)<=12)beginHH12<=HH24;HL12<=HL24;endelseif(((HH24*10+HL24)>=13)&&((HH24*10+HL24)<=19))beginHH12<=4'd0;HL12<=HL24-4'd2;endelseif(((HH24*10+HL24)>=19)&&((HH24*10+HL24)<=21))beginHH12<=4'd0;HL12<=HL24+4'd8;endelsebeginHH12<=HH24-4'd1;HL12<=HL24-4'd2;endendendmodule整点报时模块：moduleboshi(HH,HL,MH,ML,SH,SL,_500ms,bao_signal);input[3:0]HH,HL,MH,ML,SH,SL;input_500ms;outputbao_signal;regbao_signal;reg[7:0]Q1,Q2;regbao;always@(posedge_500ms)beginif(((SH*10+SL)==8'd59)&&((MH*10+ML)==8'd59))beginQ1<=7'b0;bao<=1'b1;endelseif((Q1<10*HH+HL)&&(bao))beginbao_signal<=~bao_signal;Q1<=Q1+bao_signal;endelseif(Q1==(10*HH+HL))bao<=1'b0;elsebeginbao_signal<=1'b0;endendendmodule译码显示模块：一、数码管显示：通过传入响应的4位十进制数，运用case语句转换输出相应的8位二进制显示码，送入数码管显示。二、LED显示：moduledisplay_LED(s_out,s_int);input[3:0]s_int;output[3:0]s_out;reg[3:0]s_out;wire[3:0]s_out1; always@(s_int)begincase(s_int)4'h0:s_out=4'b0000;4'h1:s_out=4'b0001；4'h2:s_out=4'b0010;4'h3:s_out=4'b0011;4'h4:s_out=4'b0100;4'h5:s_out=4'b0101;4'h6:s_out=4'b0110;4'h7:s_out=4'b0111;4'h8:s_out=4'b1000;4'h9:s_out=4'b1001;endcaseendassigns_out1=~s_out;EndmodulemoduleSEG7_LUT(oSEG1,iDIG);input[3:0]iDIG;output[7:0]oSEG1;reg[7:0]oSEG;wire[7:0]oSEG1;always@(iDIG)begincase(iDIG)4'h0:oSEG=8'b00111111;4'h1:oSEG=8'b00000110; 4'h2:oSEG=8'b01011011;4'h3:oSEG=8'b01001111; 4'h4:oSEG=8'b01100110;4'h5:oSEG=8'b01101101;4'h6:oSEG=8'b01111101;4'h7:oSEG=8'b00000111;4'h8:oSEG=8'b01111111;4'h9:oSEG=8'b01101111;4'ha:oSEG=8'b01110111;4'hb:oSEG=8'b01111100;4'hc:oSEG=8'b00111001;4'hd:oSEG=8'b01011110;4'he:oSEG=8'b01111001;4'hf:oSEG=8'b01110001;endcaseendassignoSEG1=~oSEG;endmodulemoduledisplay_LED(s_out,s_int);input[3:0]s_int;output[3:0]s_out;reg[3:0]s_out;wire