FPGA學習-高性能計數(shù)器IP核調用與驗證

/* 實驗名稱：計數(shù)器IP核驗證

 * 程序功能：每5個時鐘周期計數(shù)一次，當計數(shù)10次后輸出一個高電平

 */

`timescale 1ns/1ns

`define clock_period    20

module count_ip_tb;

    reg cin;           

    reg clk;

    wire cout;

    wire[3:0] q;

    count_ip count_ip0(

    .cin(cin),        // cin 給一次高電平，計數(shù)一次并通過 q 輸出

    .clock(clk),    // 時鐘頻率

    .cout(cout),    // 當計數(shù)器溢出或者計數(shù)到指定的數(shù)值會輸出一個時鐘周期的高電平

    .q(q)                // cin 為高電平是，更新計數(shù)器的值并通過 q 輸出

    );

    initial clk = 1;

    always #(`clock_period/2) clk = ~clk;    // 產(chǎn)生時鐘

    initial begin

        repeat(20)begin                // 循環(huán) 20 次

            // 為了方便理解，這部分是我改寫的代碼

            cin = 0;                       

            #(`clock_period * 5);    //cin 維持5個時鐘的低電平   

            cin = 1;

            #(`clock_period);            //cin 維持1個時鐘的高電平

        end

        cin = 0;        // 為避免計數(shù)器繼續(xù)計數(shù)輸出，需要將 cin 設置為低電平

        #(`clock_period * 200);            // 延時200個時鐘周期

        $stop;                                // 停止執(zhí)行

    end

endmodule 

/* 實驗名稱：級聯(lián)計數(shù)器IP核

 * 程序功能：將兩個4位計數(shù)器IP核級聯(lián)實現(xiàn)8位計數(shù)器

 */

module mytest(cin, clk, cout, q);

    input cin;       

    input clk;

    output cout;

    output[7:0] q;

    wire cout0;        // 線網(wǎng)類型，暫時理解為導線

    // 計數(shù)器0

    count_ip count_ip0(

    .cin(cin),        // cin 觸發(fā)計數(shù)

    .clock(clk),        // 時鐘

    // 計數(shù)器0的 count 通過 cout0 與計數(shù)器1的 cin 鏈接

    .cout(cout0),        // 當計數(shù)器溢出了，cout就會觸發(fā)一個時鐘的高電平

    .q(q[3:0])        // 輸出計數(shù)器的值為低4位，即表示計數(shù)了多少次

    );

    // 計數(shù)器1

    count_ip count_ip1(

    // cin 的觸發(fā)由計數(shù)器0的cout輸出觸發(fā)

    .cin(cout0),        // 當計數(shù)器0溢出1次這里才計數(shù)1次

    .clock(clk),        // 時鐘

    .cout(cout),        // 當計數(shù)器1溢出了，就會輸出一個時鐘的高電平

    .q(q[7:4])        // 輸出計數(shù)器的值為高4位，即表示多少個計數(shù)器0溢出

    );

endmodule   

/* 實驗名稱：級聯(lián)計數(shù)器IP核驗證

 * 程序功能：測試級聯(lián)過后的計數(shù)器是否為8位

 */

`timescale 1ns/1ns

`define clock_period    20

module mytest_tb;

    reg cin;           

    reg clk;

    wire cout;

    wire[7:0] q;

    mytest count_ip(

    .cin(cin),        // cin 給一次高電平，計數(shù)一次并通過 q 輸出

    .clk(clk),        // 時鐘頻率

    .cout(cout),        // 當計數(shù)器溢出或者計數(shù)到指定的數(shù)值會輸出一個時鐘周期的高電平

    .q(q)            // cin 為高電平是，更新計數(shù)器的值并通過 q 輸出

    );

    initial clk = 1;

    always #(`clock_period/2)  clk = ~clk;    // 產(chǎn)生時鐘

    initial begin

        repeat(300)begin                    // 循環(huán) 20 次

            // 為了方便理解，這部分是我改寫的代碼

            cin = 0;                       

            #(`clock_period * 5);            //cin 維持5個時鐘的低電平   

            cin = 1;

            #(`clock_period);                //cin 維持1個時鐘的高電平

        end

        cin = 0;        // 為避免計數(shù)器繼續(xù)計數(shù)輸出，需要將 cin 設置為低電平

        #(`clock_period * 200);                // 延時200個時鐘周期

        $stop;                            // 停止執(zhí)行

    end

endmodule