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Quartus Verilog HDL/FPGA 日期时间RTC实时时钟系统模块:年,月,日,星期,时,分,秒,毫秒

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发表于 2023-1-24 19:15:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 HDL 于 2023-1-24 19:20 编辑

main.png
  1. `define fosc 50000000                        //晶振频率(单位HZ)
  2. `define leap_year(y) (((y)%4 == 0 && (y)%100 != 0) || (y)%400 == 0)                        //是否闰年?

  3. module DateTimeSystem(        //日期时间计时系统模块
  4.         input clk_1khz,                //1Khz时钟输入
  5.         input set,                                //是否设置日期时间 高电平:设置 低电平:计时
  6.         //数值必须在规定的范围内 (没有任何校验,否则计时将出错)
  7.         input [13:0] s_y,                //(设置)年 0~9999
  8.         input [3:0] s_m,                //(设置)月 1~12
  9.         input [4:0] s_d,                //(设置)日 1~31
  10.         input [4:0] s_h,                //(设置)小时 0~23
  11.         input [5:0] s_i,                //(设置)分钟 0~59
  12.         input [5:0] s_s,                //(设置)秒 0~59
  13.         input [9:0] s_ms,                //(设置)毫秒 0~999
  14.         input [2:0] s_w,                //(设置)星期 1~7 (不支持自动计算,需手动设定)
  15.        
  16.         output reg [13:0] y,                //年 0~9999
  17.         output reg [3:0] m,                //月 1~12
  18.         output reg [4:0] d,                //日 1~31
  19.         output reg [4:0] h,                //小时 0~23
  20.         output reg [5:0] i,                //分钟 0~59
  21.         output reg [5:0] s,                //秒 0~59
  22.         output reg [9:0] ms,                //毫秒 0~999
  23.         output reg [2:0] w                //星期 1~7
  24. );

  25. initial begin
  26.         y = 14'd0;
  27.         m = 4'd1;
  28.         d = 5'd1;
  29.         h = 5'd0;
  30.         i = 6'd0;
  31.         s = 6'd0;
  32.         ms = 10'd0;
  33.         w = 3'd1;
  34. end

  35. function [4:0] ym2d;                        //已知年月 获取该月有多少天
  36.                 input [13:0] y;
  37.                 input [3:0] m;
  38.                 begin
  39.                         case(m)
  40.                                 1:ym2d = 5'd31;
  41.                                 2:ym2d = `leap_year(y) ? 5'd29 : 5'd28;
  42.                                 3:ym2d = 5'd31;
  43.                                 4:ym2d = 5'd30;
  44.                                 5:ym2d = 5'd31;
  45.                                 6:ym2d = 5'd30;
  46.                                 7:ym2d = 5'd31;
  47.                                 8:ym2d = 5'd31;
  48.                                 9:ym2d = 5'd30;
  49.                                 10:ym2d = 5'd31;
  50.                                 11:ym2d = 5'd30;
  51.                                 12:ym2d = 5'd31;
  52.                                 default:ym2d = 5'd0;
  53.                         endcase
  54.                 end
  55. endfunction
  56. wire [4:0] dd = ym2d(y,m);
  57. always @(posedge clk_1khz or posedge set) begin
  58.         if(set) begin                        //设置日期时间
  59.                 {y,m,d,h,i,s,ms,w} = {s_y,s_m,s_d,s_h,s_i,s_s,s_ms,s_w};
  60.         end else begin                        //走时
  61.                 ms = ms + 1'd1;
  62.                 if(ms > 999) begin
  63.                         ms = 1'd0;
  64.                         s = s + 1'd1;
  65.                         if(s > 59) begin
  66.                                 s = 1'd0;
  67.                                 i = i + 1'd1;
  68.                                 if(i > 59) begin
  69.                                         i = 1'd0;
  70.                                         h = h + 1'd1;
  71.                                         if(h > 23) begin
  72.                                                 h = 1'd0;
  73.                                                 w = w + 1'd1;
  74.                                                 if(w == 0) begin
  75.                                                         w = 1'd1;
  76.                                                 end
  77.                                                 d = d + 1'd1;
  78.                                                 if((dd == 31) ? (d == 0) : (d > dd)) begin
  79.                                                         d = 1'd1;
  80.                                                         m = m + 1'd1;
  81.                                                         if(m > 12) begin
  82.                                                                 m = 1'd1;
  83.                                                                 y = y + 1'd1;
  84.                                                                 if(y > 9999) begin
  85.                                                                         y = 1'd0;
  86.                                                                 end
  87.                                                         end
  88.                                                 end
  89.                                         end
  90.                                 end
  91.                         end
  92.                 end
  93.         end
  94. end
  95. endmodule

  96. module main(
  97.         input clk,
  98.         output led
  99. );

  100. wire [13:0] y;                //年 0~9999
  101. wire [3:0] m;                //月 1~12
  102. wire [4:0] d;                //日 1~31
  103. wire [4:0] h;                //小时 0~23
  104. wire [5:0] i;                //分钟 0~59
  105. wire [5:0] s;                //秒 0~59
  106. wire [9:0] ms;                //毫秒 0~999
  107. wire [2:0] w;                //星期 1~7

  108. integer clk_1khz_count = 0;                //1Khz分频计数器
  109. reg clk_1khz;                                                        //1Khz时钟信号
  110. always @(posedge clk) begin
  111.         clk_1khz_count = clk_1khz_count + 1;
  112.         if(clk_1khz_count >= `fosc/1000/2) begin
  113.                 clk_1khz_count = 0;
  114.                 clk_1khz <= !clk_1khz;
  115.         end
  116. end

  117. DateTimeSystem DateTimeSystem(
  118.         .clk_1khz(clk_1khz),
  119.         .set(1'd0),
  120.         .s_y(),
  121.         .s_m(),
  122.         .s_d(),
  123.         .s_h(),
  124.         .s_i(),
  125.         .s_s(),
  126.         .s_ms(10'd0),
  127.         .s_w(),
  128.         .y(y),
  129.         .m(m),
  130.         .d(d),
  131.         .h(h),
  132.         .i(i),
  133.         .s(s),
  134.         .ms(ms),
  135.         .w(w)
  136. );

  137. assign led = (ms >= 500);
  138. endmodule
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