数码管一些列功能的verilog实现
将数码管各段发光元件的正极连在一起称为共阳数码管，且该共点击链接电路电源的正极，而各段的负极连接驱动电路。它适用于低电平有效的驱动电路，当某段的驱动电平为低电平时，该段发亮；将数码管各段发光元件的负极连在一起称为共阴数码管，且该电平连接电源的负极，而各段元件的正极驱动电路，它适用于高电平有效的驱动电路，当某段的驱动电平为高电平，该段发光。
1.数码管的动态显示 驱动多位数码管需要动态扫描显示，假如是8位数码管显示，则需要先设计一个计数器，8位计数器，不断扫描。动态扫描显示时刷新频率最好大于50HZ,即显示一轮的时间不要超过20ms，每个数码管显示时间不能太长也不能太短，时间太长会影响刷新频率，导致整体出现闪烁的现象，时间太短发生二极管的电流导通时间也就短，会影响总体的显示亮度。一般控制在1ms左右。
module seg(clk,wei,duan);//50MHZ时钟输入，duan:数码管位吗，wei:数码管段码，‘0’led亮
input clk;
output [7:0]wei;
output [7:0]duan;
reg [7:0]wei;
reg [7:0]duan;
integer count;//分频计数器，每计数到50000下clk_1k时钟翻转
reg clk_1k;//数码管扫描时钟2ms
reg [2:0]wei_count;//位码计数器 always @(posedge clk)//分频进程
begin
if(count==500000)
begin
count=0;
clk_1k=~clk_1k;
end
else
count=count+1;
end always @(posedge clk_1k)//数码管扫描进程
begin
case(wei_count)
3'b000: begin wei=8'b11111110; duan=8'b0000_0000;wei_count=wei_count+1'b1;end
3'b001: begin wei=8'b11111101; duan=8'b0000_0000;wei_count=wei_count+1'b1;end
3'b010: begin wei=8'b11111011; duan=8'b0000_0000;wei_count=wei_count+1'b1;end
3'b011: begin wei=8'b11110111; duan=8'b0000_0000;wei_count=wei_count+1'b1;end
3'b100: begin wei=8'b11101111; duan=8'b0000_0000;wei_count=wei_count+1'b1;end
3'b101: begin wei=8'b11011111; duan=8'b0000_0000;wei_count=wei_count+1'b1;end
3'b110: begin wei=8'b10111111; duan=8'b0000_0000;wei_count=wei_count+1'b1;end
3'b111: begin wei=8'b01111111; duan=8'b0000_0000;wei_count=wei_count+1'b1;end
endcase
end
endmodule
2.秒表数码管显示 ：秒表的设计原理：首先通过分频器产生一个频率为1HZ的时钟座位计数源，设置两个寄存器分别用来存储计数值，一个为寄存个位数，一个寄存十位数，同时同时产生一个数码管位选时钟，用来对数码管的位选进行扫描。（0到60，秒表）
module second(clk,duan,wei);//clk:50MHZ时钟输入，duan:数码管段码，wei:数码管位码
input clk;
output [7:0]duan;
output [1:0]wei;
reg [7:0]duan;
reg [1:0]wei; integer count;//1HZ时钟计数器
integer count2;//扫描时钟计数器
reg clk_1hz;//1HZ时钟信号 reg [3:0]ge;//数码管个位数BCD码
reg [2:0]shi;//数码管十位BCD二进制码 reg clk_scan;//数码管扫描时钟
reg select; always @(posedge clk)//1HZ时钟进程
begin
if(count==25000000)
begin
clk_1hz=~clk_1hz;
count=0;
end
else
count=count+1'b1;
end always @(posedge clk_1hz)//秒表功能进程
begin
if(ge==4'b1001)
begin
ge=4'b0000;
if(shi==3'b101)
shi=3'b000;
else
shi=shi+1'b1;
end else
ge=ge+1'b1;
end always @(posedge clk)//数码管扫描时钟产生进程
begin
if(count2==50000)
begin
count2=0;
clk_scan=~clk_scan;
end
else
count2=count2+1;
end always @(posedge clk_scan)
begin
select=select+1'b1;
end always @(ge or shi or select)
begin
if(select==1'b1)
begin
wei=2'b10;//秒表个位数显示
case(ge)
4'b0000:begin duan=8'b1100_0000;end
4'b0001:begin duan=8'b1111_1001;end
4'b0010:begin duan=8'b1010_0100;end
4'b0011:begin duan=8'b1011_0000;end
4'b0100:begin duan=8'b1001_1001;end
4'b0101:begin duan=8'b1001_0010;end
4'b0110:begin duan=8'b1000_0011;end
4'b0111:begin duan=8'b1111_1000;end
4'b1000:begin duan=8'b1000_0000;end
4'b1001:begin duan=8'b1001_1000;end
default duan=8'bx;
endcase
end
else
begin wei=2'b01;//秒表十位数显示
case(shi)
3'b000:duan=8'b1100_0000;
3'b001:duan=8'b1111_1001;
3'b010:duan=8'b1010_0100;
3'b011:duan=8'b1011_0000;
3'b100:duan=8'b1001_1001;
3'b101:duan=8'b1001_0010;
3'b110:duan=8'b1000_0011;
default duan=8'bx;
endcase
end
end
endmodule
3.时钟数码管显示：首先通过分频器产生一个频率为1HZ的时钟作为计数源，设置六个寄存器分别用来存储竖直，时分秒各用两个寄存器，一个为寄存个位数，另一个寄存十位数。当秒计数到达59时便向分进一，同时秒清零；当分计数达到59时，便向时进一，同时分清零；当时计数到达24时将时分秒计数寄存器同时清零。产生一个数码管位选时钟，用来对数码管的位选进行扫描。
module time_clock(clk,duan,wei);//clk:50MHZ时钟输入，duan:数码管段码，wei:数码管位码
input clk;
output [7:0]duan;
output [5:0]wei;
reg [7:0]duan;
reg [5:0]wei; integer count;//1HZ时钟计数器
integer count2;//扫描时钟计数器
reg clk_1hz;//1HZ时钟信号 reg [3:0]miao_ge;//秒个位数BCD码
reg [2:0]miao_shi;//秒十位BCD二进制码
reg [3:0]fen_ge;//分钟个位数
reg [2:0]fen_shi;//分钟十位数
reg [1:0]shi_ge;//时钟个位数
reg [1:0]shi_shi;//时钟十位数 reg clk_scan;//数码管扫描时钟
reg [2:0]select; //用于扫描时选择显示位码 always @(posedge clk)//1HZ时钟进程
begin
if(count==25000000)
begin
clk_1hz<=~clk_1hz;
count<=0;
end
else
count<=count+1'b1;
end always @(posedge clk_1hz)//秒分时各位累加功能进程
begin
if(miao_ge==4'b1001)
begin
miao_ge<=4'b0000;
if(miao_shi==3'b101)
begin
miao_shi<=3'b000;
if(fen_ge==4'b1001)
begin
fen_ge<=4'b0000;
if(fen_shi==3'b101)
begin
fen_shi<=3'b000;
if(shi_ge==2'b11)
begin
shi_ge<=2'b00;
if(shi_shi==2'b10)
shi_shi<=2'b00;
else
shi_shi<=shi_shi+1'b1;
end
else
shi_ge<=shi_ge+1'b1;
end
else
fen_shi<=fen_shi+1'b1;
end
else
fen_ge<=fen_ge+1'b1;
end
else
miao_shi<=miao_shi+1'b1;
end else
miao_ge<=miao_ge+1'b1;
end always @(posedge clk)//数码管扫描时钟产生进程
begin
if(count2==10000)
begin
count2<=0;
clk_scan<=~clk_scan;
end
else
count2<=count2+1;
end always @(posedge clk_scan)
begin
if(select==3'b110)
select<=3'b000;
else
select<=select+1'b1; end always @(miao_ge or miao_shi or fen_ge or fen_shi or shi_ge or shi_shi or select)//敏感信号列表
begin
if(select==3'b001)
begin
wei<=6'b111110;//秒个位数显示
case(miao_ge)
4'b0000:begin duan<=8'b1100_0000;end
4'b0001:begin duan<=8'b1111_1001;end
4'b0010:begin duan<=8'b1010_0100;end
4'b0011:begin duan<=8'b1011_0000;end
4'b0100:begin duan<=8'b1001_1001;end
4'b0101:begin duan<=8'b1001_0010;end
4'b0110:begin duan<=8'b1000_0011;end
4'b0111:begin duan<=8'b1111_1000;end
4'b1000:begin duan<=8'b1000_0000;end
4'b1001:begin duan<=8'b1001_1000;end
default duan<=8'bx;
endcase
end else if(select==3'b010)
begin
wei<=6'b111101;//秒十位数显示
case(miao_shi)
3'b000:duan<=8'b1100_0000;
3'b001:duan<=8'b1111_1001;
3'b010:duan<=8'b1010_0100;
3'b011:duan<=8'b1011_0000;
3'b100:duan<=8'b1001_1001;
3'b101:duan<=8'b1001_0010;
3'b110:duan<=8'b1000_0011;
default duan<=8'bx;
endcase
end else if(select==3'b011)
begin
wei<=6'b111011;//分钟个位数显示
case(fen_ge)
4'b0000:begin duan<=8'b1100_0000;end
4'b0001:begin duan<=8'b1111_1001;end
4'b0010:begin duan<=8'b1010_0100;end
4'b0011:begin duan<=8'b1011_0000;end
4'b0100:begin duan<=8'b1001_1001;end
4'b0101:begin duan<=8'b1001_0010;end
4'b0110:begin duan<=8'b1000_0011;end
4'b0111:begin duan<=8'b1111_1000;end
4'b1000:begin duan<=8'b1000_0000;end
4'b1001:begin duan<=8'b1001_1000;end
default duan<=8'bx;
endcase
end else if(select==3'b100)
begin
wei<=6'b110111;//分钟十位数显示
case(fen_shi)
3'b000:duan<=8'b1100_0000;
3'b001:duan<=8'b1111_1001;
3'b010:duan<=8'b1010_0100;
3'b011:duan<=8'b1011_0000;
3'b100:duan<=8'b1001_1001;
3'b101:duan<=8'b1001_0010;
3'b110:duan<=8'b1000_0011;
default duan<=8'bx;
endcase
end else if(select==3'b101)
begin
wei<=6'b101111;//时钟个位数显示
case(shi_ge)
4'b0000:begin duan<=8'b1100_0000;end
4'b0001:begin duan<=8'b1111_1001;end
4'b0010:begin duan<=8'b1010_0100;end
4'b0011:begin duan<=8'b1011_0000;end
default duan<=8'bx;
endcase
end else
begin
wei<=6'b011111;//时钟十位数显示
case(shi_shi)
3'b000:duan<=8'b1100_0000;
3'b001:duan<=8'b1111_1001;
3'b010:duan<=8'b1010_0100;
default duan<=8'bx;
endcase
end
end endmodule
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