FPGA学习-高性能计数器IP核调用与验证

/* 实验名称：计数器IP核验证

 * 程序功能：每5个时钟周期计数一次，当计数10次后输出一个高电平

 */

`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 给一次高电平，计数一次并通过 q 输出

    .clock(clk),    // 时钟频率

    .cout(cout),    // 当计数器溢出或者计数到指定的数值会输出一个时钟周期的高电平

    .q(q)                // cin 为高电平是，更新计数器的值并通过 q 输出

    );

    initial clk = 1;

    always #(`clock_period/2) clk = ~clk;    // 产生时钟

    initial begin

        repeat(20)begin                // 循环 20 次

            // 为了方便理解，这部分是我改写的代码

            cin = 0;                       

            #(`clock_period * 5);    //cin 维持5个时钟的低电平   

            cin = 1;

            #(`clock_period);            //cin 维持1个时钟的高电平

        end

        cin = 0;        // 为避免计数器继续计数输出，需要将 cin 设置为低电平

        #(`clock_period * 200);            // 延时200个时钟周期

        $stop;                                // 停止执行

    end

endmodule 

/* 实验名称：级联计数器IP核

 * 程序功能：将两个4位计数器IP核级联实现8位计数器

 */

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

    input cin;       

    input clk;

    output cout;

    output[7:0] q;

    wire cout0;        // 线网类型，暂时理解为导线

    // 计数器0

    count_ip count_ip0(

    .cin(cin),        // cin 触发计数

    .clock(clk),        // 时钟

    // 计数器0的 count 通过 cout0 与计数器1的 cin 链接

    .cout(cout0),        // 当计数器溢出了，cout就会触发一个时钟的高电平

    .q(q[3:0])        // 输出计数器的值为低4位，即表示计数了多少次

    );

    // 计数器1

    count_ip count_ip1(

    // cin 的触发由计数器0的cout输出触发

    .cin(cout0),        // 当计数器0溢出1次这里才计数1次

    .clock(clk),        // 时钟

    .cout(cout),        // 当计数器1溢出了，就会输出一个时钟的高电平

    .q(q[7:4])        // 输出计数器的值为高4位，即表示多少个计数器0溢出

    );

endmodule   

/* 实验名称：级联计数器IP核验证

 * 程序功能：测试级联过后的计数器是否为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 给一次高电平，计数一次并通过 q 输出

    .clk(clk),        // 时钟频率

    .cout(cout),        // 当计数器溢出或者计数到指定的数值会输出一个时钟周期的高电平

    .q(q)            // cin 为高电平是，更新计数器的值并通过 q 输出

    );

    initial clk = 1;

    always #(`clock_period/2)  clk = ~clk;    // 产生时钟

    initial begin

        repeat(300)begin                    // 循环 20 次

            // 为了方便理解，这部分是我改写的代码

            cin = 0;                       

            #(`clock_period * 5);            //cin 维持5个时钟的低电平   

            cin = 1;

            #(`clock_period);                //cin 维持1个时钟的高电平

        end

        cin = 0;        // 为避免计数器继续计数输出，需要将 cin 设置为低电平

        #(`clock_period * 200);                // 延时200个时钟周期

        $stop;                            // 停止执行

    end

endmodule