0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

0

1

5

8

/* 實驗名稱：計數器

 * 程序功能：In_cin 來一個高電平則計數一次

 * 約定俗成：所有需要外部輸入的信號加入前綴"In_" ,所有需往外部輸出的信號加入前綴"Out_"   

 */

module my_Counter(In_clk, In_cin, In_rst_n, Out_cout, Out_q);

    input In_clk;        // 時鐘輸入

    input In_cin;        // 觸發計數

    input In_rst_n;    // 復位信號 低復位

    output Out_cout;    // 溢出或與預定數值相等時輸出一個時鐘的高電平

    output [3:0]Out_q; // 存儲計數的數值

    reg[3:0] cnt;        // 存儲計數值

    // 捕獲 In_clk 上升沿，捕獲 In_rst_n 下降沿

    // 計數程序塊

    always@(posedge In_clk or negedge In_rst_n)

        if(1'b0 == In_rst_n)                // 復位信號處理 計數歸零

            cnt <= 4'd0;                   

        else if(1'b1 == In_cin)            // In_cin 為高時計數

            begin

                if(4'd9 == cnt)            // cnt 等于 9 則歸零

                    cnt <=4'd0;

                else

                    cnt <= cnt + 1'b1;    // cnt 小于 9 則累加

            end   

        else

            ;

    // 捕獲 In_clk 上升沿，捕獲 In_rst_n 下降沿

    // 溢出或匹配輸出程序塊

    always@(posedge In_clk or negedge In_rst_n)

        if(1'b0 == In_rst_n)                // 復位信號處理 計數歸零

            Out_cout <= 1'b0;

        else if(1'b1 == In_cin && 4'd9 == cnt) // 注意1'b1 == In_cin 不可省略

            Out_cout <= 1'b1;    // In_cin 為高并且同時上個計數器計數到9則輸出1

        else

            Out_cout <= 1'b0; // 反之輸出0   

    assign Out_q = cnt;

endmodule 

/* 實驗名稱：BCD 計數器驗證 */

`timescale 1ns/1ns

`define clock_period 20

module mytest_tb;

    reg clk;

    reg cin;

    reg rst_n;

    wire cout;   

    wire [3:0]q;

    my_Counter BCD_Counter(

            .In_clk(clk),

            .In_cin(cin),

            .In_rst_n(rst_n),

            .Out_cout(cout),

            .Out_q(q)   

        );

    initial clk = 1'b1;

    always #(`clock_period / 2) clk = ~clk;

    initial begin

        rst_n = 1'b0;

        cin = 1'b0;

        #(`clock_period * 20);

        rst_n = 1'b1;

        #(`clock_period * 20);

        repeat(30)begin

            cin = 1'b1;

            #`clock_period;

            cin = 1'b0;

            #(`clock_period * 5);   

        end

        #(`clock_period * 20);

        $stop;

    end

endmodule

/* 實驗名稱：級聯計數器

 * 程序功能：

 * 約定俗成：所有需要外部輸入的信號加入前綴"In_"，所有需往外部輸出的信號加入前綴"Out_"

 */

module mytest(In_clk, In_cin, In_rst_n, Out_cout, Out_q);

    input In_clk;

    input In_cin;

    input In_rst_n;

    output Out_cout;

    output[11:0] Out_q;

    wire Out_line0;    // 計數器0的Out_cout端與計數器1的Out_cout端鏈接

    wire Out_line1;    // 計數器1的Out_cout端與計數器2的Out_cout端鏈接

    wire[3:0] q0, q1, q2;   

    // 將三組4位信號合并成一組12位的信號

    assign Out_q = {q2, q1, q0};

    my_Counter Conuter0(

            .In_clk(In_clk),

            .In_cin(In_cin),         // 重點

            .In_rst_n(In_rst_n),

            .Out_cout(Out_line0), // 重點

            //.Out_q(Out_q[3:0])    // 方式1

            .Out_q(q0)                // 方式2

            );

    my_Counter Conuter1(

            .In_clk(In_clk),

            .In_cin(Out_line0),     // 重點 這里來一次高電平意味這計數器0計滿

            .In_rst_n(In_rst_n),

            .Out_cout(Out_line1), // 重點

            //.Out_q(Out_q[7:4]) // 方式1

            .Out_q(q1)                // 方式2

            );

    my_Counter Conuter2(

            .In_clk(In_clk),

            .In_cin(Out_line1),     // 重點 這里來一次高電平意味這計數器1計滿

            .In_rst_n(In_rst_n),

            .Out_cout(Out_cout), // 重點

            //.Out_q(Out_q[11:8]) // 方式1

            .Out_q(q2)                // 方式2

            );

endmodule

/* 實驗名稱：計數器

 * 程序功能：

 * 約定俗成：所有需要外部輸入的信號加入前綴"In_"

 *               所有需往外部輸出的信號加入前綴"Out_"

 */

module my_Counter(In_clk, In_cin, In_rst_n, Out_cout, Out_q);

    input In_clk;

    input In_cin;

    input In_rst_n;

    output reg Out_cout;

    output [3:0]Out_q;

    reg[3:0] cnt;                            // 存儲計數值

    // 捕獲 In_clk 上升沿，捕獲 In_rst_n 下降沿

    // 計數程序塊

    always@(posedge In_clk or negedge In_rst_n)

        if(1'b0 == In_rst_n)                // 復位信號處理 計數歸零

            cnt <= 4'd0;                   

        else if(1'b1 == In_cin)            // In_cin 為高時開始計數

            begin

                if(4'd9 == cnt)            // cnt 等于 9 則歸零

                    cnt <=4'd0;

                else

                    cnt <= cnt + 1'b1;    // cnt 小于 9 則累加

            end   

        else

            ;

    // 捕獲 In_clk 上升沿，捕獲 In_rst_n 下降沿

    // 溢出輸出程序塊

    always@(posedge In_clk or negedge In_rst_n)

        if(1'b0 == In_rst_n)                // 復位信號處理 計數歸零

            Out_cout <= 1'b0;

        else if(1'b1 == In_cin && 4'd9 == cnt)

            Out_cout <= 1'b1;    // In_cin 為高并且同時上個計數器計數到9則輸出1

        else

            Out_cout <= 1'b0; // 反之輸出0   

    assign Out_q = cnt;        // 與計數器相連輸出

endmodule

/* 實驗名稱：BCD 級聯計數器驗證 */

`timescale 1ns/1ns

`define clock_period 20

module mytest_tb;

    reg clk;

    reg cin;

    reg rst_n;

    wire cout;   

    wire [11:0]q;

    mytest BCD_Counter(

            .In_clk(clk),

            .In_cin(cin),

            .In_rst_n(rst_n),

            .Out_cout(cout),

            .Out_q(q)   

        );

    initial clk = 1'b1;

    always #(`clock_period / 2) clk = ~clk;

    initial begin

        // 復位

        rst_n = 1'b0;

        cin = 1'b0;

        #(`clock_period * 200);

        rst_n = 1'b1;           

        #(`clock_period * 20);

        // 直接給高電平，讓它在每個時鐘周期都計數

        cin = 1'b1;           

        #(`clock_period * 5000);

        $stop;

    end

endmodule

/* 實驗名稱：級聯計數器

 * 程序功能：

 * 約定俗成：所有需要外部輸入的信號加入前綴"In_"，所有需往外部輸出的信號加入前綴"Out_"

 */

module mytest(In_clk, In_cin, In_rst_n, Out_cout, Out_q);

    input In_clk;

    input In_cin;

    input In_rst_n;

    output Out_cout;

    output[11:0] Out_q;

    wire Out_line0;    // 計數器0的Out_cout端與計數器1的Out_cout端鏈接

    wire Out_line1;    // 計數器1的Out_cout端與計數器2的Out_cout端鏈接

    wire[3:0] q0, q1, q2;   

    // 將三組4位信號合并成一組12位的信號

    assign Out_q = {q2, q1, q0};

    my_Counter Conuter0(

            .In_clk(In_clk),

            .In_cin(In_cin),         // 重點

            .In_rst_n(In_rst_n),

            .Out_cout(Out_line0), // 重點

            //.Out_q(Out_q[3:0])    // 方式1

            .Out_q(q0)                // 方式2

            );

    my_Counter Conuter1(

            .In_clk(In_clk),

            .In_cin(Out_line0),     // 重點 這里來一次高電平意味這計數器0計滿

            .In_rst_n(In_rst_n),

            .Out_cout(Out_line1), // 重點

            //.Out_q(Out_q[7:4]) // 方式1

            .Out_q(q1)                // 方式2

            );

    my_Counter Conuter2(

            .In_clk(In_clk),

            .In_cin(Out_line1),     // 重點 這里來一次高電平意味這計數器1計滿

            .In_rst_n(In_rst_n),

            .Out_cout(Out_cout), // 重點

            //.Out_q(Out_q[11:8]) // 方式1

            .Out_q(q2)                // 方式2

            );

endmodule

/* 實驗名稱：計數器

 * 程序功能：

 * 約定俗成：所有需要外部輸入的信號加入前綴"In_"

 *               所有需往外部輸出的信號加入前綴"Out_"

 */

module my_Counter(In_clk, In_cin, In_rst_n, Out_cout, Out_q);

    input In_clk;

    input In_cin;

    input In_rst_n;

    output reg Out_cout;

    output [3:0]Out_q;

    reg[3:0] cnt;                            // 存儲計數值

    // 捕獲 In_clk 上升沿，捕獲 In_rst_n 下降沿

    // 計數程序塊

    always@(posedge In_clk or negedge In_rst_n)

        if(1'b0 == In_rst_n)                // 復位信號處理 計數歸零

            cnt <= 4'd0;                   

        else if(1'b1 == In_cin)            // In_cin 為高時開始計數

            begin

                if(4'd9 == cnt)            // cnt 等于 9 則歸零

                    cnt <=4'd0;

                else

                    cnt <= cnt + 1'b1;    // cnt 小于 9 則累加

            end   

        else

            ;

    /* 這段代碼會導致在級聯的時候每一級 Out_cout 都會延遲一個時鐘周期

    // 捕獲 In_clk 上升沿，捕獲 In_rst_n 下降沿

    // 溢出輸出程序塊

    always@(posedge In_clk or negedge In_rst_n)

        if(1'b0 == In_rst_n)                // 復位信號處理 計數歸零

            Out_cout <= 1'b0;

        else if(1'b1 == In_cin && 4'd9 == cnt)

            Out_cout <= 1'b1;    // In_cin 為高并且同時上個計數器計數到9則輸出1

        else

            Out_cout <= 1'b0; // 反之輸出0   

    */

    // 修改如下

    assign Out_cout = (1'b1 == In_cin && 4'd9 == cnt);   

    assign Out_q = cnt;

endmodule