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Project đồng hồ số trên FPGA dùng verilog

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Đây là project Digital Clock của một bận trên internet. Project này có khả năng hiển thị thời gian và thieets lập lại. Về cơ bản project sử dụng 2 bộ đếm 60 cho giây và phút, và bộ đém 24 cho giờ.

Mỗi lần bộ đếm đến 60 thì sẽ tự reset lại và bộ đếm cho chế độ phút được tăng lên thêm một đơn vị. Tương tự như thế cho đến chế độ giờ. Bộ đếm sẽ đếm tới 24 và reset lại. Vì liên quan đến thời gian thực nên chia tần số phải chuẩn. Chúng ta sẽ chia tần số 100kHz thành 1Hz để điều chỉnh bộ đếm chế độ giây.
Code:

MÃ:

module digital_clk(

    input clk,

    input time_set,

    input inc_hr,

    input inc_min,

    input rst,

    output reg [6:0] outsegh1,outsegh2,

    output reg [6:0] outsegm1,outsegm2,

    output reg [6:0] outsegs1,outsegs2

    );

  

parameter zero=0;

parameter one=1;  

reg [22:0]cnt=0;

reg clk_1hz=0;

reg [5:0] outh,outm,outs;

reg [3:0] hr1,hr2,min1,min2,sec1,sec2;

 

always@(posedge clk)

begin

    if(cnt==49999)

    begin

        clk_1hz<=~clk_1hz;

        cnt<=zero;

    end

   else  

    cnt<=cnt+1;

end

 

 

always@(posedge clk_1hz,posedge rst)

begin

    if(rst==1)

    begin

        outh<=zero;

        outm<=zero;

        outs<=zero;

    end

  

else

begin

    if(time_set==0)

    begin

            if(outs!=6'd59)

            begin

                outs<=outs+1;

            end

          

            if(outs==6'd59)

            begin

                outs<=zero;

                outm<=outm+1;

            end

          

            if(outm==6'd59)

            begin

                outm<=zero;

                outh<=outh+1;

            end

 

            if(outh==6'd23)

            outh<=zero;

    end

  

   else if(time_set==1)

    begin

            if(inc_hr==1)

            begin

                if(outh==6'd23)

                outh<=zero;

                else

                outh<=outh+1;

            end

 

            if(inc_min==1)

            begin

                if(outm==6'd59)

                outm<=zero;

                else

                outm<=outm+1;

         end

     end

  end

end

 

always@(posedge clk)

begin

    bcd1 (outh,hr2,hr1);

    bcd27seg1 (hr1,outsegh1);

    bcd27seg2 (hr2,outsegh2);

end

 

 

always@(posedge clk)

begin

    bcd2 (outm,min2,min1);

    bcd27seg3 (min1,outsegm1);

    bcd27seg4 (min2,outsegm2);

end

 

 

always@(posedge clk)

begin

    bcd3 (outs,sec2,sec1);

    bcd27seg5 (sec1,outsegs1);

    bcd27seg6 (sec2,outsegs2);

end

 

 

task bcd1;

input [5:0] bin;

output [3:0] bcd1;

output [3:0] bcd0;

 

 

  case (bin)

     6'd0 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0000; end

     6'd1 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0001; end

     6'd2 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0010; end

     6'd3 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0011; end

     6'd4 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0100; end

     6'd5 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0101; end

     6'd6 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0110; end

     6'd7 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0111; end

     6'd8 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b1000; end

     6'd9 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b1001; end

    6'd10 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0000; end

    6'd11 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0001; end

    6'd12 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0010; end

    6'd13 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0011; end

    6'd14 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0100; end

    6'd15 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0101; end

    6'd16 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0110; end

    6'd17 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0111; end

    6'd18 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b1000; end

    6'd19 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b1001; end

    6'd20 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0000; end

    6'd21 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0001; end

    6'd22 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0010; end

    6'd23 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0011; end

    6'd24 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0100; end

    6'd25 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0101; end

    6'd26 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0110; end

    6'd27 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0111; end

    6'd28 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b1000; end

    6'd29 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b1001; end

    6'd30 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0000; end

    6'd31 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0001; end

    6'd32 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0010; end

    6'd33 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0011; end

    6'd34 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0100; end

    6'd35 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0101; end

    6'd36 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0110; end

    6'd37 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0111; end

    6'd38 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b1000; end

    6'd39 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b1001; end

    6'd40 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0000; end

    6'd41 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0001; end

    6'd42 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0010; end

    6'd43 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0011; end

    6'd44 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0100; end

    6'd45 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0101; end

    6'd46 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0110; end

    6'd47 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0111; end

    6'd48 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b1000; end

    6'd49 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b1001; end

    6'd50 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0000; end

    6'd51 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0001; end

    6'd52 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0010; end

    6'd53 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0011; end

    6'd54 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0100; end

    6'd55 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0101; end

    6'd56 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0110; end

    6'd57 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0111; end

    6'd58 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b1000; end

    6'd59 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b1001; end

    6'd60 : begin bcd1 <= 4'b0110; bcd0 <= 4'b0000; end

  

    endcase

 

  endtask

 

 

  task bcd27seg1;

  input [3:0] bcd;

  output [6:0] seg7;

 

      case(bcd)

          5'h00: seg7 <= 7'b0111111;

        5'h01: seg7 <= 7'b0000110;  

        5'h02: seg7 <= 7'b1011011;  

        5'h03: seg7 <= 7'b1001111;   

        5'h04: seg7 <= 7'b1100110;

        5'h05: seg7 <= 7'b1101101; 

        5'h06: seg7 <= 7'b1111101;   

        5'h07: seg7 <= 7'b0000111;  

        5'h08: seg7 <= 7'b1111111;

        5'h09: seg7 <= 7'b1101111;  

      

      endcase

    endtask

  

  

  task bcd27seg2;

  input [3:0] bcd;

  output [6:0] seg7;

 

      case(bcd)

          5'h00: seg7 <= 7'b0111111;

        5'h01: seg7 <= 7'b0000110;  

        5'h02: seg7 <= 7'b1011011;  

        5'h03: seg7 <= 7'b1001111;   

        5'h04: seg7 <= 7'b1100110;

        5'h05: seg7 <= 7'b1101101; 

        5'h06: seg7 <= 7'b1111101;   

        5'h07: seg7 <= 7'b0000111;  

        5'h08: seg7 <= 7'b1111111;

        5'h09: seg7 <= 7'b1101111;  

      

      endcase

    endtask

 

task bcd2;

input [5:0] bin;

output [3:0] bcd1;

output [3:0] bcd0;

case (bin)
     6'd0 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0000; end
     6'd1 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0001; end
     6'd2 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0010; end
     6'd3 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0011; end
     6'd4 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0100; end
     6'd5 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0101; end
     6'd6 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0110; end
     6'd7 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0111; end
     6'd8 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b1000; end
     6'd9 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b1001; end
    6'd10 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0000; end
    6'd11 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0001; end
    6'd12 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0010; end
    6'd13 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0011; end
    6'd14 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0100; end
    6'd15 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0101; end
    6'd16 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0110; end
    6'd17 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0111; end
    6'd18 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b1000; end
    6'd19 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b1001; end
    6'd20 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0000; end
    6'd21 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0001; end
    6'd22 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0010; end
    6'd23 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0011; end
    6'd24 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0100; end
    6'd25 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0101; end
    6'd26 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0110; end
    6'd27 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0111; end
    6'd28 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b1000; end
    6'd29 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b1001; end
    6'd30 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0000; end
    6'd31 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0001; end
    6'd32 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0010; end
    6'd33 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0011; end
    6'd34 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0100; end
    6'd35 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0101; end
    6'd36 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0110; end
    6'd37 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0111; end
    6'd38 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b1000; end
    6'd39 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b1001; end
    6'd40 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0000; end
    6'd41 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0001; end
    6'd42 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0010; end
    6'd43 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0011; end
    6'd44 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0100; end
    6'd45 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0101; end
    6'd46 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0110; end
    6'd47 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0111; end
    6'd48 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b1000; end
    6'd49 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b1001; end
    6'd50 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0000; end
    6'd51 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0001; end
    6'd52 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0010; end
    6'd53 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0011; end
    6'd54 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0100; end
    6'd55 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0101; end
    6'd56 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0110; end
    6'd57 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0111; end
    6'd58 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b1000; end
    6'd59 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b1001; end
    6'd60 : begin bcd1 <= 4'b0110; bcd0 <= 4'b0000; end
   
    endcase
endtask
 
 
  task bcd27seg3;
  input [3:0] bcd;
  output [6:0] seg7;
 
      case(bcd)
          5'h00: seg7 <= 7'b0111111;
        5'h01: seg7 <= 7'b0000110;   
        5'h02: seg7 <= 7'b1011011;   
        5'h03: seg7 <= 7'b1001111;    
        5'h04: seg7 <= 7'b1100110; 
        5'h05: seg7 <= 7'b1101101;  
        5'h06: seg7 <= 7'b1111101;    
        5'h07: seg7 <= 7'b0000111;   
        5'h08: seg7 <= 7'b1111111; 
        5'h09: seg7 <= 7'b1101111;   
       
      endcase
    endtask
   
   
  task bcd27seg4;
  input [3:0] bcd;
  output [6:0] seg7;
 
      case(bcd)
          5'h00: seg7 <= 7'b0111111;
        5'h01: seg7 <= 7'b0000110;   
        5'h02: seg7 <= 7'b1011011;   
        5'h03: seg7 <= 7'b1001111;    
        5'h04: seg7 <= 7'b1100110; 
        5'h05: seg7 <= 7'b1101101;  
        5'h06: seg7 <= 7'b1111101;    
        5'h07: seg7 <= 7'b0000111;   
        5'h08: seg7 <= 7'b1111111; 
        5'h09: seg7 <= 7'b1101111;   
       
      endcase
    endtask
   
   
task bcd3;
input [5:0] bin;
output [3:0] bcd1;
output [3:0] bcd0;
 
  case (bin)
     6'd0 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0000; end
     6'd1 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0001; end
     6'd2 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0010; end
     6'd3 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0011; end
     6'd4 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0100; end
     6'd5 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0101; end
     6'd6 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0110; end
     6'd7 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b0111; end
     6'd8 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b1000; end
     6'd9 : begin bcd1 <= 4'b0000; bcd0 <= 4'b1001; end
    6'd10 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0000; end
    6'd11 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0001; end
    6'd12 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0010; end
    6'd13 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0011; end
    6'd14 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0100; end
    6'd15 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0101; end
    6'd16 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0110; end
    6'd17 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b0111; end
    6'd18 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b1000; end
    6'd19 : begin bcd1 <= 4'b0001; bcd0 <= 4'b1001; end
    6'd20 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0000; end
    6'd21 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0001; end
    6'd22 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0010; end
    6'd23 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0011; end
    6'd24 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0100; end
    6'd25 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0101; end
    6'd26 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0110; end
    6'd27 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b0111; end
    6'd28 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b1000; end
    6'd29 : begin bcd1 <= 4'b0010; bcd0 <= 4'b1001; end
    6'd30 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0000; end
    6'd31 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0001; end
    6'd32 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0010; end
    6'd33 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0011; end
    6'd34 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0100; end
    6'd35 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b0101; end
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    6'd39 : begin bcd1 <= 4'b0011; bcd0 <= 4'b1001; end
    6'd40 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0000; end
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    6'd43 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0011; end
    6'd44 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0100; end
    6'd45 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0101; end
    6'd46 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b0110; end
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    6'd48 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b1000; end
    6'd49 : begin bcd1 <= 4'b0100; bcd0 <= 4'b1001; end
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    6'd51 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0001; end
    6'd52 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0010; end
    6'd53 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0011; end
    6'd54 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0100; end
    6'd55 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0101; end
    6'd56 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0110; end
    6'd57 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b0111; end
    6'd58 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b1000; end
    6'd59 : begin bcd1 <= 4'b0101; bcd0 <= 4'b1001; end
    6'd60 : begin bcd1 <= 4'b0110; bcd0 <= 4'b0000; end
   
    endcase
 
  endtask
 
  task bcd27seg5;
  input [3:0] bcd;
  output [6:0] seg7;
 
      case(bcd)
          5'h00: seg7 <= 7'b0111111;
        5'h01: seg7 <= 7'b0000110;   
        5'h02: seg7 <= 7'b1011011;   
        5'h03: seg7 <= 7'b1001111;    
        5'h04: seg7 <= 7'b1100110; 
        5'h05: seg7 <= 7'b1101101;  
        5'h06: seg7 <= 7'b1111101;    
        5'h07: seg7 <= 7'b0000111;   
        5'h08: seg7 <= 7'b1111111; 
        5'h09: seg7 <= 7'b1101111;   
        endcase
    endtask
   
  task bcd27seg6;
  input [3:0] bcd;
  output [6:0] seg7;
 
      case(bcd)
          5'h00: seg7 <= 7'b0111111;
        5'h01: seg7 <= 7'b0000110;   
        5'h02: seg7 <= 7'b1011011;   
        5'h03: seg7 <= 7'b1001111;    
        5'h04: seg7 <= 7'b1100110; 
        5'h05: seg7 <= 7'b1101101;  
        5'h06: seg7 <= 7'b1111101;    
        5'h07: seg7 <= 7'b0000111;   
        5'h08: seg7 <= 7'b1111111; 
        5'h09: seg7 <= 7'b1101111;
     
      endcase
    endtask
 
endmodule

 

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