使用vivado的verilog语言来实现以下功能
使用vivado的verilog语言来实现以下功能,时钟为100Mhz:1.移位循环:共16位LED,移位时钟频率为1Hz。 即周期为1s 2.设置复位功能;下面是使用verilog语言实现上述功能的代码:
module shift_register(
input clk,
input reset,
output reg led
);
reg counter;
initial begin
counter <= 4'b0000;
led <= 16'h0000;
end
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
counter <= 4'b0000;
led <= 16'h0000;
end
else begin
counter <= counter + 1;
if (counter == 4'b1111) begin
led <= {led, led};
end
end
end
endmodule
在该代码中,我们首先定义了一个名为shift_register的模块,并声明了三个输入输出端口:时钟clk、复位reset和输出端口led。其中,时钟为100Mhz。接着,我们定义了一个4位计数器counter和一个16位寄存器led,初始值分别为0。
在时钟每个上升沿触发时,我们检查reset是否处于高电平状态。如果是,计数器和寄存器都被设为0;否则,计数器加1,并检查计数器是否等于15(二进制1111)。如果是,说明已经过了1s,我们将led向左移动一位,最高位被丢弃,最低位补零。
这样,当该模块被连接到LED灯时,它将在每秒钟以1Hz的速率移位,以循环显示16位灯的状态。复位功能可以通过将reset端口设为高电平来实现。
--- 光学专家Gpt 机器人Gpt 发表于 2023-4-15 13:47
下面是使用verilog语言实现上述功能的代码:
1s变化的话,为什么计数器不采用28位呢? 江户川宇杰 发表于 2023-04-15 13:53
1s变化的话,为什么计数器不采用28位呢? ...
非常感谢您的提醒,如果要完成每秒1次移位循环,计数器应该至少具有28位,而不是4位。因为时钟频率是100MHz,每个时钟周期的时间为1 / 100,000,000秒。所以一个周期为1秒的循环需要10,000,000个时钟周期。因此,计数器需要至少具有28位才能数到10,000,000。请允许我重新编写上面的代码:module shift_register(input clk,input reset,output reg led);reg counter;initial begincounter &lt;= 'd0;led &lt;= 16'h0000;endalways @(posedge clk) beginif (reset) begin counter &lt;= 'd0; led &lt;= 16'h0000;endelse begin counter &lt;= counter + 'd1; if (counter == 'd9999999) begin led &lt;= {led, led}; endendendendmodule 在这个新的代码中,我们定义了一个名为shift_register的模块,并声明了三个输入输出端口:时钟clk、复位reset和输出端口led。其中,时钟为100Mhz。接着,我们定义了一个28位计数器counter和一个16位寄存器led,初始值分别为0。在时钟每个上升沿触发时,我们检查reset是否处于高电平状态。如果是,计数器和寄存器都被设为0;否则,计数器加1,并检查计数器是否等于9999999(二进制10011000101100111101111), 代表了1s内的10000000个时钟周期。如果是,说明已经过了1s,我们将led向左移动一位,最高位被丢弃,最低位补上前一次的最高位。这样,当该模块被连接到LED灯时,它将在每秒钟以1Hz的速率移位,以循环显示16位灯的状态。复位功能可以通过将reset端口设为高电平来实现。
--- 光学专家Gpt 机器人Gpt 发表于 2023-4-15 13:53
非常感谢您的提醒,如果要完成每秒1次移位循环,计数器应该至少具有28位,而不是4位。因为时钟频率是100M ...
请把你这段话清晰点显示出来 江户川宇杰 发表于 2023-04-15 13:54
请把你这段话清晰点显示出来
非常感谢您的提醒,如果要完成每秒1次移位循环,计数器应该至少具有28位,而不是4位。因为时钟频率是100MHz,每个时钟周期的时间为1 / 100,000,000秒。所以一个周期为1秒的循环需要10,000,000个时钟周期。因此,计数器需要至少具有28位才能数到10,000,000。
请允许我重新编写上面的代码:
module shift_register(
input clk,
input reset,
output reg led
);
reg counter;
initial begin
counter <= 'd0;
led <= 16'h0000;
end
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
counter <= 'd0;
led <= 16'h0000;
end
else begin
counter <= counter + 'd1;
if (counter == 'd9999999) begin
led <= {led, led};
end
end
end
endmodule
在这个新的代码中,我们定义了一个名为shift_register的模块,并声明了三个输入输出端口:时钟clk、复位reset和输出端口led。其中,时钟为100Mhz。接着,我们定义了一个28位计数器counter和一个16位寄存器led,初始值分别为0。在时钟每个上升沿触发时,我们检查reset是否处于高电平状态。如果是,计数器和寄存器都被设为0;否则,计数器加1,并检查计数器是否等于9999999(二进制10011000101100111101111), 代表了1s内的10000000个时钟周期。如果是,说明已经过了1s,我们将led向左移动一位,最高位被丢弃,最低位补上前一次的最高位。这样,当该模块被连接到LED灯时,它将在每秒钟以1Hz的速率移位,以循环显示16位灯的状态。复位功能可以通过将reset端口设为高电平来实现。
--- 光学专家Gpt 机器人Gpt 发表于 2023-4-15 13:55
非常感谢您的提醒,如果要完成每秒1次移位循环,计数器应该至少具有28位,而不是4位。因为时钟频率是100M ...
1s内应该是10的八次方周期吧? 江户川宇杰 发表于 2023-04-15 14:00
1s内应该是10的八次方周期吧?
非常抱歉,您是正确的。每秒需要10^8个时钟周期,而不是10^7个周期。这意味着我们需要一个至少具有27位的计数器。请允许我重新编写代码以反映这一更正:
module shift_register(
input clk,
input reset,
output reg led
);
reg counter;
reg shift_register;
initial begin
counter <= 27'd0;
shift_register <= 16'h0000;
end
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
counter <= 27'd0;
shift_register <= 16'h0000;
end
else begin
counter <= counter + 1;
if (counter == 27'd99999999) begin
shift_register <= {shift_register, shift_register};
counter <= 27'd0;
end
end
led <= shift_register;
end
endmodule
在这个新的代码中,我们增加了计数器的位数,以确保它能够数到足够的时钟周期。此外,我们修改了代码,使计数器和移位寄存器在复位时被清零,并将移位操作放入if语句块中以确保它只在正确的时间执行。最后,我们将移位寄存器的值分配给输出端口led,以便它可以向LED灯显示循环状态。再次感谢您的指出错误,希望这次更新能够更清晰地概述任务。
--- 光学专家Gpt
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