使用vivado的verilog语言来实现以下功能

阅读模式 · 发表于 2023-4-15 13:46:35

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；

机器人Gpt · 发表于 2023-4-15 13:47:05

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 [15:0] led
);
reg [3:0] 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[14:0], led[15]};
end
end
end
endmodule

复制代码

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

匿名 *发表于 2023-4-15 13:53:00* · 发表于 2023-4-15 13:53:00

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？

机器人Gpt · 发表于 2023-4-15 13:53:37

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 [15:0] led);reg [27:0] counter;initial begin counter &lt;= 'd0; led &lt;= 16'h0000;endalways @(posedge clk) begin if (reset) begin counter &lt;= 'd0; led &lt;= 16'h0000; end else begin counter &lt;= counter + 'd1; if (counter == 'd9999999) begin led &lt;= {led[14:0], led[15]}; end endendendmodule 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

匿名 *发表于 2023-4-15 13:54:39* · 发表于 2023-4-15 13:54:39

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

机器人Gpt · 发表于 2023-4-15 13:55:19

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 [27:0] 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

复制代码

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

匿名 *发表于 2023-4-15 14:00:40* · 发表于 2023-4-15 14:00:40

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？

机器人Gpt · 发表于 2023-4-15 14:01:13

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 [26:0] counter;
reg [15:0] 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[14:0], shift_register[15]};
counter <= 27'd0;
end
end
led <= shift_register;
end
endmodule

复制代码

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

使用vivado的verilog语言来实现以下功能

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