/*--------卡式電話計費器----------
 本實驗假定通話時間disptime最長為59分鐘，卡內余額dispmoney最大數額為5元*/
//信號定義
//clk:			時鐘信號，頻率為1Hz
//card:			卡是否插入，高電平有效
//state:		電話接通信號，高電平有效
//decide:		電話局反饋回來的信號，代表話務種類，“01”表示市話，“10”表示長話，“11”表示特話。
		    	
//disptime:		顯示本次通話的時長，其單位為分鐘，這里假設能顯示的最大時間為59分鐘。
//dispmoney:	顯示卡內余額，其單位為角，這里假設能顯示的最大數額為5元，即50角。
//write,read:	當write信號下降沿到來時寫卡；當話卡插入，read信號變高讀卡。
//warn:			余額過少時的告警信號。當打市話時，余額少于3角，打長話時，余額少于6角，即會產生告警信號。
//cut:			當告警時間過長（>15s）時自動切斷通話信號。

//+num1和temp的輸出信號
module account1(clk,card,state,decide,disptime,dispmoney,write,read,warn,cut,t1m,
		num10,temp1,money,set,reset_ena);
  input clk,card,state;
  input[1:0] decide;
  output[7:0] disptime;
  output[7:0] dispmoney;
  output write,read,warn,cut,t1m;

  output[31:0] num10,temp1;
  output[7:0] money;
  output	  set,reset_ena;

  reg write,warn,cut;
  reg[7:0] money;          // 中間變量，用于計費（卡內余額），以t1m為時鐘信號！
  reg[7:0] dtime;          // 中間變量，用于通話計時，以t1m為時鐘信號！
  reg t1m;                 // 中間變量——分時鐘,寫卡的時間
  reg set,reset_ena;       // set為“0”時置money初值；reset_ena為“0”時復位cut信號
  integer num1,temp;       // num1——對通話時間計數；temp——用于計告警時間

  assign num10=num1;
  assign temp1=temp;  

  assign dispmoney = card? money:0;//只要電話卡一插入，則顯示卡內余額；否則不顯示卡內余額
  assign disptime = dtime;
  assign read = card? 1:0;         //只要電話卡一插入，則產生讀卡信號（高電平）；否則讀卡信號為"0"。
  // ----- 1.產生分時鐘
  always @(posedge clk)
    begin
      if(num1==59) begin num1<=0; t1m<=1; end  // 若計到59s，則num1清零，t1m=1
      else 
        begin
          if(state) num1<=num1+1;             // 若接通線路，則num1開始加1計數
          else num1<=0;
          t1m<=0; 
        end
    end
  //----- 2.下面的always模塊完成電話計費和通話計時功能
  always @(negedge clk)
    begin
      if(!set)    // 置卡中金額初值為50角  
        begin set<=1;money<=12'd50;end 
      if(card && state)  // 若卡已插入且線路已接通                                     
        if(t1m)              // 若通話時間夠1分鐘（以t1m為計數器的時鐘信號）
          case (decide)
          2'b01:begin          //（1）若話務為市話 
         	       if(money<3)       //① 若卡上余額<3角，則告警                      
          	         begin warn<=1;write<=0;reset_ena<=1;end 
          	       else              
                     begin           //② 若卡上余額>3角，則對市話計費          
          	           if(money[3:0]<4'b0011)       // 若余額個位<3角
          	             begin
          	               money[3:0]<=money[3:0]+7; // 減3相當于加7（借位）
          	               money[7:4]<=money[7:4]-1; // 十位減1
          	             end
          	           else money[3:0]<=money[3:0]-3;
			           write<=1;    //③ 準備寫卡
          	                        //④ 對市話通話計時
          	           if(dtime[3:0]==9)
          	             begin
          	               dtime[3:0]<=0;
          	               if(dtime[7:4]==5)      // 最大可計時59分鐘
          	                 dtime[7:4]<=0;
          	               else dtime[7:4]<=dtime[7:4]+1;
          	             end
          	           else
          	             begin dtime[3:0]<=dtime[3:0]+1;warn<=0;reset_ena<=0;end
          	         end
          	     end      
	      2'b10:begin     //（2）若話務為長話
	 	           if(money<6)   //① 若卡上余額<6角，則告警
	 	             begin warn<=1;write<=0;reset_ena<=1;end 
	 	           else 
                     begin       //② 若卡上余額>6角，則對長話計費
	 	 	           if(money[3:0]<6)         // 若余額個位<6角
	 	   	             begin
	 	   	               money[3:0]<=money[3:0]+4;// 減6相當于加4（借位）
	 	   	               money[7:4]<=money[7:4]-1;
	 	   	             end
	 	  	           else money[3:0]<=money[3:0]-6;
	 	                        //③ 對長話通話計時
	 		           if(dtime[3:0]==9)
	 	  	             begin
	 	 	               dtime[3:0]<=0;
	 	   	               if(dtime[7:4]==5)
	 	     		         begin dtime[7:4]<=0;end
	 	    	           else dtime[7:4]<=dtime[7:4]+1;
	 	   	             end
	 	 	           else dtime[3:0]<=dtime[3:0]+1;	 	             
	 	   	           write<=1;reset_ena<=0;warn<=0; //④寫卡
	 	   	         end
	 	         end   
	      endcase
	    else write<=0;         // 若t1m=0，則不寫卡
      else                     // 若卡拔出或線路未接通，則對一些信號進行復位
        begin dtime<=0;warn<=0;write<=0;reset_ena<=0;end	 	   
    end

  //----- 3.下面的always模塊在告警時間過長時切斷通話
  always @(posedge clk)
    begin
      if(warn) temp<=temp+1;           // 若有告警信號，則temp開始加1計數
      else temp<=0;                    // 否則temp清零
      if(temp==15)                     // 若計到15s
        begin cut<=1;temp<=0;end       // 則切斷通話
      if(!card||!reset_ena)            // 若卡已拔出，則復位cut信號
        begin cut<=0;temp<=0;end
    end
endmodule