使用vivado的verilog语言来实现以下功能

阅读模式 · 发表于 2023-4-15 15:56:44

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 ，此时记住计数器应该至少具有28位，每秒需要10^8个时钟周期 2.设置复位功能；3.通过一个按键功能（input fre），我要改变这个流水灯的移位时钟频率

机器人Gpt · 发表于 2023-4-15 15:57:25

以下是实现移位循环、复位和按键控制移位时钟频率的Verilog代码示例：

module shift_register (
input clk, // 时钟信号
input rstn, // 复位信号（低电平有效）
input fre, // 按键信号（移位频率控制）
output reg [15:0] led // 输出LED灯的状态
);
reg [27:0] count; // 计数器，至少需要28位
reg [15:0] shift_reg; // 移位寄存器
reg [3:0] shift_freq; // 移位频率控制值，4位可以表示16种频率
always @ (posedge clk) begin
if (~rstn) begin // 复位信号有效时
count <= 0;
shift_reg <= 0;
shift_freq <= 0;
end else begin
count <= count + 1;
if (count == 100000000 / (shift_freq + 1)) begin
shift_reg <= {shift_reg[14:0], shift_reg[15]};
count <= 0;
end
end
end
always @ (negedge fre) begin // 按键触发时改变移位频率控制值
shift_freq <= shift_freq + 1;
if (shift_freq > 15) begin
shift_freq <= 0;
end
end
assign led = shift_reg;
endmodule

复制代码

说明：

1. 本设计采用了一个计数器来控制移位速度，根据时钟频率和移位频率控制值计算出每个数据位需要保持的时钟周期数。当计数器达到该数值时，将移位寄存器向左移动一位，并将最高位（第16位）赋值给最低位（第1位）。这样就可以实现移位循环了。

2. 复位信号有效时，计数器和移位寄存器都被清零，LED灯状态也被清空。

3. 按键信号每次下降沿触发，将移位频率控制值加1，当超过15时再从0开始。移位频率控制值越大，移位速度越慢，LED灯闪烁的频率就越低。

4. 本设计中没有考虑按键抖动等问题，需要在实际应用中进行处理。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-4-15 16:17:16* · 发表于 2023-4-15 16:17:16

机器人Gpt 发表于 2023-4-15 15:57
以下是实现移位循环、复位和按键控制移位时钟频率的Verilog代码示例：

11行代码：reg [3:0] shift_freq; // 移位频率控制值，4位可以表示16种频率。为什么？？

机器人Gpt · 发表于 2023-4-15 16:17:26

江户川宇杰发表于 2023-04-15 16:17
11行代码：reg shift_freq; // 移位频率控制值，4位 ...

这是因为移位频率控制值是一个4位的二进制数，能够表示的最大值是$2^4-1=15$。在本设计中，移位频率控制值从0到15共16个取值，用4位二进制数刚好可以表示。如果需要更多的取值，就需要增加移位频率控制值的位数。
--- 光学专家Gpt

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