基于至简设计法实现的万年历功能

本案例：明德扬首创全新FPGA设计技巧--至简设计法，教你如何一步一步去完成一个复杂电路的设计，里面很多有实用技巧，熟练运用这些技巧，有助于你写出非常优秀的FPGA设计代码。非常简洁易读，欢迎比较。
一、   功能描述
1、上板复位后从元年1月1号开始计数，为方便上板调试，将一天的时间压缩为1秒；
2、按键用于设置日历，按下按键0进入设置状态，再次按下按键0退出设置状态；
3、按键1来选择想要设置的年月日的各个位；
4、 按键2在设置状态进行计数设置，每按下一次数码管显示数字加1；
5、 平年365天（52周+1天），闰年366天（52周+2天）。平年2月28天，闰年2月29天。
6、 闰年：每400年整一闰，或每4年且不为百年的一闰。即能被400整除，或不能被100整除但能被4整除的年份为闰年。
二、  平台效果图



3.仿真结果：选取3个日期检查
（1）1900年2月28日：该年不是闰年，故2月份只有28天



（2）2000年2月29日：该年是闰年，故2月份有29天



（3）2016年12月27日：



经验证，日期显示正确。

三、实现过程
首先根据所需要的功能，列出工程顶层的输入输出信号列表。
信号名        I/O        位宽        说明
clk        I        1        系统工作时钟50M
rst_n        I        1        系统复位信号，低电平有效
key_col        I        4        矩阵键盘列信号
key_row        O        4        矩阵键盘行信号
segment        O        8        数码管段选信号
seg_sel        O        8        数码管位选信号





 
 
 
 
 
我们可以把工程划分成三个模块，分别是万年历计数模块、按键模块和数码管显示模块。
1. 万年历计数模块
万年历计数模块实现的是万年历计数功能，为方便观看，将一天时间设置为一秒，日计数器dat_cnt、月份计数器mon_cnt_h、mon_cnt_1、mon_2_h、mon_2_1分别为大月小月以及平年闰年的2月计数器、年份计数器yea_one、yea_ten、yea_hun、yea_tho分别为年份的个十百千位，由yea_cnt_tol <= yea_cnt1000 + yea_cnt100 + yea_cnt10 + yea_one得到年份。本模块还自动计算当年是否是平闰年。
本模块信号列表如下：
信号名        I/O        位宽        说明
clk        I        1        系统工作时钟50M
rst_n        I        1        系统复位信号，低电平有效
key_num        I        4        矩阵键盘列信号
key_vld        I        4        矩阵键盘行信号
dout        O        32        输出给8个数码管数据
&#160;
2. 按键模块
本次案例万年历使用的是4x4矩阵键盘，本模块就是实现了矩阵键盘的扫描并使用以及按键消抖功能。通过行扫描法得到按下的键的位置信息。
本模块的信号列表如下：
信号名        I/O        位宽        说明
clk        I        1        系统工作时钟50M
rst_n        I        1        系统复位信号，低电平有效
key_col        I        4        矩阵键盘列信号
key_row        O        4        矩阵键盘行信号
key_num        O        4        按键位置信号
key_vld        O        1        按键有效信号
&#160;




&#160;
&#160;
&#160;&#160;
3.数码管模块
数码管模块实现了将年月日的信息显示在数码管上。
本模块的信号列表如下：
信号名        I/O        位宽        说明
clk        I        1        系统工作时钟50M
rst_n        I        1        系统复位信号，低电平有效
din        I        32        数码管显示值输入
din_vld        O        8        数码管显示输入指示
segment        O        8        数码管段选信号
seg_sel        O        8        数码管位选信号
&#160;&#160;

基于至简设计法实现的万年历功能

基于至简设计法实现的万年历功能

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(出处: fpga论坛|fpga设计论坛)