FPGA学习altera 系列 第二十四篇 BCD转二进制

2020-12-29 17:46:28 浏览数 (1)

大侠好,欢迎来到FPGA技术江湖,江湖偌大,相见即是缘分。大侠可以关注FPGA技术江湖,在“闯荡江湖”、"行侠仗义"栏里获取其他感兴趣的资源,或者一起煮酒言欢。

今天给大侠带来“FPGA学习系列 altera"系列,持续更新。此学习心得是本人之前所写,所用设计软件为Quartus II 13.1,现Quartus II 新版本已更新到19 ,以下仅供初学者学习参考。后续会更新其他系列,敬请关注。话不多说,上货。

对于每一个的小实验,我们都可以把它看作是一个小项目,逐步的去分析,设计,调试,最后完成功能。下面我们就开始我们的“小项目”。

项目名称:BCD转二进制

具体要求:将12位的BCD码转成二进制。

项目分析:12位的BCD码,表示最大的数值为“999”,故而需要10位的二进制来表示。

架构图如下:

  • bcd_data[11:0]:输入的BCD码。
  • bin_data[9:0]:输出的二进制数值。

系统设计:

1. 工程的名称:bcd_to_bin

2. 实现方法:使用组合逻辑实现。

设计代码如下:

代码语言:javascript复制
/*
模块名称:bcd_to_bin
模块功能:将12位的BCD码转成二进制。
作者:郝旭帅
邮箱:746833924@qq.com
*/
module bcd_to_bin (bcd_data, bin_data);
  
  input [11:0] bcd_data;
  
  output [9:0] bin_data;

  assign bin_data = 100 * bcd_data[11:8]   10 * bcd_data[7:4]   bcd_data[3:0];

endmodule

代码解析:

一位的BCD码由四位的二进制构成,个位对应低四位,十位对应次低四位······,当进行BCD转二进制时,把各个四位乘以“权”(个位乘以1,十位乘以10······),相加即可得到二进制的数值。

激励代码如下:

代码语言:javascript复制
/*
模块名称:bcd_to_bin_tb
模块功能:为bcd_to_bin模块提供激励信号
作者:郝旭帅
邮箱:746833924@qq.com
*/
`timescale 1ns/1ps

module bcd_to_bin_tb;

  reg [11:0] bcd_data;
  
  wire [9:0] bin_data;

  initial begin
    bcd_data = 12'h123;
    # 60
    bcd_data = 12'h147;
    # 60
    bcd_data = 12'h258;
    # 60
    bcd_data = 12'h369;
    # 60
    bcd_data = 12'h951;
    # 60
    bcd_data = 12'h753;
    # 60
    $stop;
  end

  bcd_to_bin bcd_to_bin_dut(
      .bcd_data(bcd_data), 
      .bin_data(bin_data)
    );
    
endmodule

代码解析:

四位的二进制为一个BCD码,也为一个16进制数,故而bcd_data赋值时,采用16进制。

仿真波形如下:

将bin_data设置成无符号位,将bcd_data设置成十六进制,4位的二进制正好一位十六进制。通过仿真,证明设计正确。

如果设计要求与笔者的设计不同,请自行更改设计,以保证设计的正确性。如果还是有不明白的读者可以发邮件到我邮箱或者加群询问。

END

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