60进制计数器 Verilog 实现 - 使用 IEEE 库 - 常规

60 进制计数器 Verilog 实现 - 使用 IEEE 库

本代码使用 Verilog 实现一个 60 进制计数器，并利用 IEEE 库中的数据类型和运算符，提供了良好的代码可读性和可移植性。

library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
use IEEE.std_logic_arith.all;
use IEEE.std_logic_unsigned.all;

entity COUNTER_60 is
  port (
    CLK_1HZ, CLR: in std_logic;
    SHIWEI, GEWEI: out std_logic_vector(3 downto 0);
    ACC: out std_logic
  );
end entity COUNTER_60;

architecture RTL of COUNTER_60 is
  signal TMP2, TMP1: std_logic_vector(3 downto 0);
  signal CO: std_logic;
begin
  process(CLK_1HZ)
  begin
    if (CLR = '0') then
      TMP1 <= '0000';
      TMP2 <= '0000';
    elsif (CLK_1HZ'event and CLK_1HZ = '1') then
      if (TMP1 = '1001') then
        if (TMP2 = '0101') then
          TMP1 <= '0000';
          TMP2 <= '0000';
          CO <= '1';
        else
          TMP1 <= '0000';
          TMP2 <= TMP2 + 1;
          CO <= '0';
        end if;
      else
        TMP1 <= TMP1 + 1;
        CO <= '0';
      end if;
    end if;
  end process;
  ACC <= CO;
  GEWEI <= TMP1;
  SHIWEI <= TMP2;
end architecture RTL;

代码说明：

库引用: 代码开始部分引用了 IEEE 库，分别使用了 std_logic_1164、std_logic_arith 和 std_logic_unsigned 程序包。

use IEEE.std_logic_1164.all;: 引入 STD_LOGIC 和 STD_LOGIC_VECTOR 数据类型，以及相关逻辑运算符。
use IEEE.std_logic_arith.all;: 引入对 STD_LOGIC 类型数据的算术运算支持。
use IEEE.std_logic_unsigned.all;: 引入对 STD_LOGIC_VECTOR 类型数据进行无符号数运算支持。

实体定义: 定义了 COUNTER_60 实体，包含三个端口：

CLK_1HZ: 1Hz 时钟信号。
CLR: 清零信号。
SHIWEI: 十位 BCD 码输出。
GEWEI: 个位 BCD 码输出。
ACC: 进位信号输出。

结构体定义: 定义了 RTL 结构体，包含两个内部信号：

TMP1, TMP2: 存储计数器结果的 4 位信号。
CO: 存储进位信号。

进程定义: 定义了一个以 CLK_1HZ 为敏感信号的进程，实现计数逻辑：

清零: 当 CLR 为低电平时，将 TMP1 和 TMP2 置零。
计数: 当 CLK_1HZ 上升沿到来时，判断当前计数结果：
- 如果 TMP1 等于 1001 (个位数为 9)，且 TMP2 等于 0101 (十位数为 5)，则计数器清零，进位信号 CO 输出高电平。
- 如果 TMP1 等于 1001 (个位数为 9)，且 TMP2 不等于 0101 (十位数不为 5)，则个位数清零，十位数加 1，进位信号 CO 输出低电平。
- 如果 TMP1 不等于 1001 (个位数不为 9)，则个位数加 1，进位信号 CO 输出低电平。

信号赋值: 将 CO 信号赋值给 ACC 输出，并将 TMP1 和 TMP2 信号分别赋值给 GEWEI 和 SHIWEI 输出。

该代码实现了一个简单的 60 进制计数器，通过清晰的代码结构和注释，使其易于理解和修改。在实际应用中，可以根据需求调整计数范围和输出格式。