北邮22级信通院数电：Verilog-FPGA（10）第十周实验实现移位寄存器74LS595

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一.代码部分

shift_register.v

module shift_register
(
	input clk,DS,OE,MR,
	input wire ST_CP,
	output reg [7:0] out = 8'b1111_1111,
	output reg Q7 = 1'b1
);

	always @ (posedge clk)
		begin 
			if(!MR)
				begin 
					out = 8'b1111_1111;
					Q7 = 1'b1;
				end
			else if(OE)
				begin 
					out <= 8'bzzzz_zzzz;
					Q7 <= 1'bz;
				end
			else if(SH_CP)
				begin 
					out[0] <= !DS;
					out[7:1] <= out[6:0];
					Q7 <= out[7];
				end
		end
	debounce debounce_1
	(
		.clk(clk),
		.rst(MR),
		.key(ST_CP),
		.key_pulse(SH_CP)
	);
				

endmodule

debounce.v

module debounce (clk,rst,key,key_pulse);
 
        parameter       N  =  1;         //要消除的按键的数量
 
	input             clk;
        input             rst;
        input 	[N-1:0]   key;          //输入的按键					
	output  [N-1:0]   key_pulse;        //按键动作产生的脉冲	
 
        reg     [N-1:0]   key_rst_pre;  //定义一个寄存器型变量存储上一个触发时的按键值
        reg     [N-1:0]   key_rst;      //定义一个寄存器变量储存储当前时刻触发的按键值
 
        wire    [N-1:0]   key_edge;      //检测到按键由高到低变化是产生一个高脉冲
 
        //利用非阻塞赋值特点，将两个时钟触发时按键状态存储在两个寄存器变量中
        always @(posedge clk  or  negedge rst)
          begin
             if (!rst) begin
                 key_rst <= {N{1'b1}}; //初始化时给key_rst赋值全为1，{}中表示N个1
                 key_rst_pre <= {N{1'b1}};
             end
             else begin
                 key_rst <= key;       //第一个时钟上升沿触发之后key的值赋给key_rst,
                                       //同时key_rst的值赋给key_rst_pre
                 key_rst_pre <= key_rst;    //非阻塞赋值。
                                            //相当于经过两个时钟触发，
                                            //key_rst存储的是当前时刻key的值，
                                            //key_rst_pre存储的是前一个时钟的key的值
             end    
           end
 
        assign  key_edge = key_rst_pre & (~key_rst);//脉冲边沿检测。
                                                    //当key检测到下降沿时，
                                                    //key_edge产生一个时钟周期的高电平
 
        reg	[17:0]	  cnt;                       //产生延时所用的计数器，系统时钟12MHz，
                                                 //要延时20ms左右时间，至少需要18位计数器     
 
        //产生20ms延时，当检测到key_edge有效是计数器清零开始计数
        always @(posedge clk or negedge rst)
           begin
             if(!rst)
                cnt <= 18'h0;
             else if(key_edge)
                cnt <= 18'h0;
             else
                cnt <= cnt + 1'h1;
             end  
 
        reg     [N-1:0]   key_sec_pre;                //延时后检测电平寄存器变量
        reg     [N-1:0]   key_sec;                    
 
 
        //延时后检测key，如果按键状态变低产生一个时钟的高脉冲。如果按键状态是高的话说明按键无效
        always @(posedge clk  or  negedge rst)
          begin
             if (!rst) 
                 key_sec <= {N{1'b1}};                
             else if (cnt==18'h3ffff)
                 key_sec <= key;  
          end
       always @(posedge clk  or  negedge rst)
          begin
             if (!rst)
                 key_sec_pre <= {N{1'b1}};
             else                   
                 key_sec_pre <= key_sec;             
         end      
       assign  key_pulse = key_sec_pre & (~key_sec);     
 
endmodule