CPLDで時計を作ってみる

2019.10.16

Verilogの勉強もかねてCPLDで時計を作ってみようと思います。

Verilog - Wikipedia
ja.wikipedia.org

CPLDはMAX Vファミリの「5M160ZT100C5N 」というものを使ってみました。
このCPLDはdigikeyなどで比較的安く手に入れることができます。
(ゲート数によるけども200～500円程度)

Blocked | DigiKey
www.digikey.jp

制御が簡単なので7seg 6桁として1秒単位で表示できるようにしてみました。
IOポートが79本もあるのでデバック用のLEDなんかもついています。

回路図

とりあえず動作確認としてLチカまではOK

ソースコード

//*****************************************************************************
// LED点滅1
// LEDを点滅させる
//*****************************************************************************
module CPLDTop(
	input wire CLK,
	output wire[7:0]LED
);

	reg [24:0] count;
	reg T1s;
	reg toggle;

	//--------------------------------------------
	//10MHzクロックから1Hzを生成
	//--------------------------------------------
	always@(posedge CLK) begin
		if(count == 24'd9999999) begin
			count <= 24'd0;
			T1s <= 1'b1;
		end
		else begin
			count <= count + 24'd1;
			T1s <= 1'b0;
		end
	end

	//--------------------------------------------
	//1秒おきにtoggleする
	//--------------------------------------------
	always@(posedge T1s) begin
		toggle <= ~toggle;
	end

	//--------------------------------------------
	//LEDに接続
	//--------------------------------------------
	assign LED[7] = toggle;
	assign LED[6] = toggle;
	assign LED[5] = toggle;
	assign LED[4] = toggle;
	assign LED[3] = toggle;
	assign LED[2] = toggle;
	assign LED[1] = toggle;
	assign LED[0] = toggle;
	
endmodule
//*****************************************************************************
// LED点滅2
// LEDを順番に点灯させる
//*****************************************************************************
module CPLDTop(
	input wire CLK,
	output wire[7:0]LED
);

	reg [23:0] count;
	reg [2:0] T1s;

	//--------------------------------------------
	//10MHzクロックから1Hzを生成
	//1秒ごとに3bitカウンタをカウントアップ
	//--------------------------------------------
	always@(posedge CLK) begin
		if(count == 24'd9999999) begin
			count <= 24'd0;
			if(T1s == 3'd7) begin
				T1s <= 3'd0;
			end
			else begin
				T1s <= T1s + 3'd1;
			end
		end
		else begin
			count <= count + 24'd1;
			//T1s <= 1'b0;
		end
	end
	
	//--------------------------------------------
	//3 to 8デコーダ
	//--------------------------------------------
	function [7:0] DEC (
		input [2:0] DECIN
	);
	begin
		case (DECIN)
			3'h7		:	DEC = 8'b1000_0000;
			3'h6		:	DEC = 8'b0100_0000;
			3'h5		:	DEC = 8'b0010_0000;
			3'h4		:	DEC = 8'b0001_0000;
			3'h3		:	DEC = 8'b0000_1000;
			3'h2		:	DEC = 8'b0000_0100;
			3'h1		:	DEC = 8'b0000_0010;
			3'h0		:	DEC = 8'b0000_0001;
			default	:	DEC = 8'bx;
		endcase
	end
	endfunction

	//--------------------------------------------
	//デコーダの出力をLEDに接続
	//--------------------------------------------
	assign LED[7:0] = DEC(T1s);

endmodule

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