/* 信号定义：

clk：

clk_1k：

mode：

turn：

change：

标准时钟信号，本例中，其频率为 4Hz；

产生闹铃音、报时音的时钟信号，本例中其频率为 1024Hz；

功能控制信号；为 0：计时功能；

为 1：闹钟功能；

为 2：手动校时功能；

接按键，在手动校时功能时，选择是调整小时，还是分钟；

若长时间按住该键，还可使秒信号清零，用于精确调时；

接按键，手动调整时，每按一次，计数器加 1；

如果长按，则连续快速加 1，用于快速调时和定时；

hour,min,sec：此三信号分别输出并显示时、分、秒信号，

皆采用 BCD 码计数，分别驱动 6 个数码管显示时间；

alert：

输出到扬声器的信号，用于产生闹铃音和报时音；

闹铃音为持续 20 秒的急促的“嘀嘀嘀”音，若按住“change”键，

则可屏蔽该音；整点报时音为“嘀嘀嘀嘀—嘟”四短一长音；

LD_alert： 接发光二极管，指示是否设置了闹钟功能；

LD_hour： 接发光二极管，指示当前调整的是小时信号；

LD_min：

 */ 

接发光二极管，指示当前调整的是分钟信号。

module clock(clk,clk_1k,mode,change,turn,alert,hour,min,sec, 

LD_alert,LD_hour,LD_min); 

input clk,clk_1k,mode,change,turn; 

output alert,LD_alert,LD_hour,LD_min; 

output[7:0] hour,min,sec; 

reg[7:0] hour,min,sec,hour1,min1,sec1,ahour,amin; 

reg[1:0] m,fm,num1,num2,num3,num4; 

reg[1:0] loop1,loop2,loop3,loop4,sound; 

reg LD_hour,LD_min; 

reg clk_1Hz,clk_2Hz,minclk,hclk; 

reg alert1,alert2,ear; 

reg count1,count2,counta,countb; 

wire ct1,ct2,cta,ctb,m_clk,h_clk; 

always @(posedge clk) 

begin 

clk_2Hz<=~clk_2Hz; 

if(sound==3)  begin sound<=0; ear<=1;  end

//ear 信号用于产生或屏蔽声音

else  begin sound<=sound+1; ear<=0;  end

end 

always @(posedge clk_2Hz)    //由 4Hz 的输入时钟产生 1Hz 的时基信号

clk_1Hz<=~clk_1Hz; 

always @(posedge mode)       //mode 信号控制系统在三种功能间转换

begin if(m==2)  m<=0;  else  m<=m+1;  end

always @(posedge turn) 

fm<=~fm; 

always

begin 

case(m) 

  2: begin if(fm)  

//该进程产生 count1,count2,counta,countb 四个信号

end 

begin count1<=change; {LD_min,LD_hour}<=2;  end

else  

begin  counta<=change;  {LD_min,LD_hour}<=1;  end

{count2,countb}<=0;  

  1: begin if(fm)  

begin count2<=change;  {LD_min,LD_hour}<=2;  end

else 

begin  countb<=change; {LD_min,LD_hour}<=1;  end

{count1,counta}<=2'b00;  

end 

default: {count1,count2,counta,countb,LD_min,LD_hour}<=0; 

endcase 

 end 

程序文本

always @(negedge clk) 

//如果长时间按下“change”键，则生成“num1”信号用于连续快速加 1 

if(count2)   begin

if(loop1==3) num1<=1; 

else 

begin loop1<=loop1+1; num1<=0; end

end 

else begin  loop1<=0;  num1<=0;  end

always @(negedge clk)          

if(countb)   begin

if(loop2==3)  num2<=1; 

else 

//产生 num2 信号

begin  loop2<=loop2+1;  num2<=0;  end

end 

else  begin  loop2<=0;  num2<=0;  end 

always @(negedge clk) 

if(count1)   begin

if(loop3==3)  num3<=1; 

else 

begin  loop3<=loop3+1;  num3<=0;  end

end 

else  begin  loop3<=0;  num3<=0;  end

always @(negedge clk) 

if(counta)   begin 

if(loop4==3) num4<=1; 

else 

begin  loop4<=loop4+1;  num4<=0;  end 

end 

else  begin  loop4<=0;  num4<=0;  end

assign ct1=(num3&clk)|(!num3&m_clk);    //ct1 用于计时、校时中的分钟计数

assign ct2=(num1&clk)|(!num1&count2);   //ct2 用于定时状态下调整分钟信号

assign cta=(num4&clk)|(!num4&h_clk);     //cta 用于计时、校时中的小时计数

assign ctb=(num2&clk)|(!num2&countb);   //ctb 用于定时状态下调整小时信号

always @(posedge clk_1Hz)     

if(!(sec1^8'h59)|turn&(!m))  

begin 

//秒计时和秒调整进程

- 66 -

sec1<=0; if(!(turn&(!m)))  minclk<=1; 

end 

else  begin 

//按住“turn”按键一段时间，秒信号可清零，该功能用于手动精确调时

if(sec1[3:0]==4'b1001)  

begin  sec1[3:0]<=4'b0000;  sec1[7:4]<=sec1[7:4]+1;  end

else  sec1[3:0]<=sec1[3:0]+1;   minclk<=0; 

end 

assign  m_clk=minclk||count1; 

always @(posedge ct1)               //分计时和分调整进程

begin 

if(min1==8'h59)  begin  min1<=0;  hclk<=1;  end

else   begin 

if(min1[3:0]==9) 

begin  min1[3:0]<=0;  min1[7:4]<=min1[7:4]+1;  end

else  min1[3:0]<=min1[3:0]+1;  hclk<=0; 

end 

  end 

assign  h_clk=hclk||counta; 

always @(posedge cta)         

if(hour1==8'h23) hour1<=0; 

else  if(hour1[3:0]==9)  

//小时计时和小时调整进程

begin  hour1[7:4]<=hour1[7:4]+1;  hour1[3:0]<=0;  end

else  hour1[3:0]<=hour1[3:0]+1; 

always @(posedge ct2)          

if(amin==8'h59)  amin<=0; 

else  if(amin[3:0]==9) 

//闹钟定时功能中的分钟调节进程

begin  amin[3:0]<=0;  amin[7:4]<=amin[7:4]+1;  end

else  amin[3:0]<=amin[3:0]+1; 

always @(posedge ctb)          

if(ahour==8'h23)  ahour<=0; 

else  if(ahour[3:0]==9) 

//闹钟定时功能中的小时调节进程

always

begin  ahour[3:0]<=0;  ahour[7:4]<=ahour[7:4]+1;  end

else  ahour[3:0]<=ahour[3:0]+1; 

//闹铃功能

if((min1==amin)&&(hour1==ahour)&&(amin|ahour)&&(!change)) 

if(sec1<8'h20)  alert1<=1;    //控制闹铃的时间长短

else  alert1<=0; 

else  alert1<=0; 

always

case(m) 

//时、分、秒的显示控制

3'b00:  begin  hour<=hour1;  min<=min1;  sec<=sec1;  end

//计时状态下的时、分、秒显示

3'b01:  begin  hour<=ahour;  min<=amin;  sec<=8'hzz;  end

//定时状态下的时、分、秒显示

3'b10:  begin  hour<=hour1;  min<=min1;  sec<=8'hzz;  end

//校时状态下的时、分、秒显示

endcase 

assign  LD_alert=(ahour|amin)?1:0;     //指示是否进行了闹铃定时

assign  alert=((alert1)?clk_1k&clk:0)|alert2;  //产生闹铃音或整点报时音

always

 begin  

//产生整点报时信号 alert2 

if((min1==8'h59)&&(sec1>8'h54)||(!(min1|sec1)))  

if(sec1>8'h54)  alert2<=ear&clk_1k;  //产生短音

else  alert2<=!ear&clk_1k;   

else  alert2<=0; 

end 

endmodule