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级联模60计数器（Verilog HDL语言描述）（仿真与综合）

李锐博恩发表于 2021/07/15 08:17:54 2021/07/15

【摘要】目录前言模60计数器 Verilog HDL语言描述测试文件仿真波形 RTL Schematic Technology Schematic 前言看这篇文章前，推荐先看看模10计数器和模6计数器，因为模60计数器是由这两个计数器级联得到的。相关博文下面有说。级联模60计数器由模6计数器和模10计数器组成，模10计数器计数到9，产生一个进位，这时...

前言

看这篇文章前，推荐先看看模10计数器和模6计数器，因为模60计数器是由这两个计数器级联得到的。相关博文下面有说。

级联模60计数器由模6计数器和模10计数器组成，模10计数器计数到9，产生一个进位，这时模6计数器在使能信号有效的情况下开始计数一次，模10计数器继续计数，然后计数到9产生进位，模6计数器又计数一次，如此下去，直到模6计数器到5，模6计数器在使能信号有效的情况下，进位一次。

这就是级联模60计数器的原理。

模60计数器

Verilog HDL语言描述

模60计数器分为3个模块，一个模10计数器模块，一个模6计数器模块，二者级联得到一个模60计数器，模块counter60调用counter10和counter6，模6计数器和模10计数器在另外一篇博文中有专门介绍：模6计数器以及模10计数器（Verilog HDL语言设计）（Modelsim仿真与ISE综合）

//模60计数器的Verilog HDL设计
module counter60(clk, rst_n, en, dout, co);

input clk, rst_n, en;
output[7:0] dout;
output co;
wire co10_1, co10, co6;
wire[3:0] dout10, dout6;

counter10 u1(.clk(clk), .rst_n(rst_n), .en(en), .dout(dout10), .co(co10_1)); //模10计数器的进位为co10_1
and u3(co10,en,co10_1); //co10_1与en的与为co10
counter6 u2(.clk(clk), .rst_n(rst_n), .en(co10), .dout(dout6), .co(co6)); //co10_1与en的与为co10,作为模6计数器的使能信号
and u4(co, co10, co6); //模6计数器的进位和模6的使能信号co10的与作为模60计数器的进位

assign dout = {dout6,dout10}; //模60计数器的输出，高位为模6计数器的输出，低位为模10计数器的输出，读法是8421BCD码读法

endmodule

//模6计数器模块
module counter6(clk, rst_n, en, dout, co);

input clk, rst_n, en;
output[3:0] dout;
reg [3:0] dout;
output co;

always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
	if(!rst_n)
		dout <= 4'b0000; //系统复位，计数器清零
	else if(en)
		if(dout == 4'b0101) //计数值达到5时，计数器清零 dout <= 4'b0000;
		else dout <= dout + 1'b1; //否则，计数器加1
	else
		dout <= dout;

end

assign co = dout[0]&dout[2];  //当计数达到5(4'b1001)时，进位为1，计数值为其他，都没有进位

endmodule


//模10计数器模块
module counter10(clk, rst_n, en, dout, co);

input clk, rst_n, en;
output[3:0] dout;
reg [3:0] dout;
output co;

always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
	if(!rst_n)
		dout <= 4'b0000; //系统复位，计数器清零
	else if(en)
		if(dout == 4'b1001) //计数值达到5时，计数器清零 dout <= 4'b0000;
		else dout <= dout + 1'b1; //否则，计数器加1
	else
		dout <= dout;

end

assign co = dout[0]&dout[3];  //当计数达到5(4'b1001)时，进位为1，计数值为其他，都没有进位

endmodule

测试文件

//模10计数器的测试文件
`timescale 1ns/1ps
module counter60_tb;

reg clk, rst_n, en;
wire[7:0] dout;
wire co;

//时钟设计周期为2ns
always
begin
	#1 clk = ~clk;
end

//初始化
initial
begin
	clk = 1'b0;
	rst_n = 1'b1;
	en = 1'b0;
	#2 rst_n = 1'b0;
	#2 rst_n = 1'b1; en = 1'b1; //计数使能信号有效，且不复位 end

counter60 u5(.clk(clk), .rst_n(rst_n), .en(en), .dout(dout), .co(co));

endmodule