?？勺冇嫈?shù)器設計

1、實驗二模可變計數(shù)器設計一、實驗目的掌握關于簡單數(shù)字電路的設計和靜態(tài)數(shù)碼管的設計。熟悉VHDL中進程語句的使用。掌握數(shù)碼管的顯示。二、實驗內容與要求設計設置一位控制位M,要求M=0:模23計數(shù)；M=1:模109計數(shù)。計數(shù)結果用靜態(tài)數(shù)碼管顯示，顯示BCD碼。(3)給出此項設計的仿真波形。三、設計原理計數(shù)器能夠計數(shù)的前提就是在使能端有效時，因此設計了en作為輸入信號。計數(shù)器應該還要有異步清零端，因此設計了rst作為一個輸入信號。另外因為這是模可變的計數(shù)器，因此還需要m作為一個輸入信號控制計數(shù)的模計數(shù)器的基本工作原理是在CP:時鐘脈沖輸入端，每個上升沿到來時,計一個數(shù)，即自身加一，因此設計了計數(shù)的變量

2、mmm(4)若是X模，則應該在小于X時計數(shù)，一旦記到X時，應該輸出一個進位，因此需要設計一個變量limit作為參量，只有在小于limit時才可以計數(shù)，否則就應該清零。又由于在模切換時，要求只要小于22或108就可以計數(shù)，因此limit要賦予不同的值(由m控制)，且在是否執(zhí)行加一前進行判斷。因為一個靜態(tài)數(shù)碼管需要四位輸出，最大計數(shù)是108，要用三個靜態(tài)數(shù)碼管，因此mmm要設計成一個std_logic_vector(11downto0)共12位，來對應三個數(shù)碼管的輸出。因為std_logic_vector(11downto0)這是二進制的加法，因此不能直接顯示，否則就出現(xiàn)錯誤了，因此涉及到了二進制

3、轉換為十進制。當?shù)桶宋粸?0011010，前四位與后四位分別加6，即01100110；若低四位出現(xiàn)1010，要加6，即0110，進行調整。計數(shù)器的加一和調整是邏輯上是不同條件的相與，因此用到訐語句。四、實驗器材PC機，試驗箱，quartus軟件五、實驗程序libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitycountisport(clk,rst,en,m:instd_logic;m1,m2,m3:outstd_logic_vector(3downto0);cout:outstd_logic);e

4、ndcount;architecturebehavofcountisbeginprocess(clk,rst,en,m)variablelimit:std_logic_vector(11downto0);-limit用來控制是否小于22或108variablemmm:std_logic_vector(11downto0);-mmm用來計數(shù)-給-給limit賦值，為m=0時為22-m=1時為108曰*津害異步清零判斷時鐘上升沿判斷使能端ifm=0thenlimit:=000000100010;elselimit:=000100001000;endif;ifrst=1thenmmm:=(other

5、s=0);elsifclkeventandclk=1thenifen=1thenifmmm0);endif;endif;-計數(shù)值到達模值時輸出-計數(shù)值到達模值時輸出ifmmm=limitthencout=1;elsecout=0;endif;m1(3downto0)=mmm(3downto0);m2(3downto0)=mmm(7downto4);m3(3downto0)=mmm(11downto8);-數(shù)碼管輸出顯示endprocess;end;六、實驗步驟建立工作庫文件夾，輸入設計項目原理圖或VHDL代碼并存盤。將設計項目設置成Project，選目標器件并編譯。DeviceSelectth

6、efamibanddevceyouwanttolarDEtforcom口ihmtion.三如叩ALbXlkLevceandHnLptijn?.SkoiAJinAvailabledevicesiatPackage:三如叩ALbXlkLevceandHnLptijn?.SkoiAJinAvailabledevicesiatPackage:Targetdex-iceAutodeviceceleckdtytheFitter*GpccifcdeviceselectedinAyaiabledeyces1listC0tlier:h/dPincount:Speedgade:Showadvanceddevice

7、s|HarcCopyconipa:iblconlybailabledevices:NanreCorev.llbailabledevices:NanreCorev.llMerrior.hllaEF1K100FC296-2蝕4汨74A-R1EP1K10QFC2SE-32.5V499249152aEP1K100FC484-1J.bVAi伯說1EP1K100FC48422.5V19S491521EP1K100FC464-32別499249152cEFI卜.100FI256-22.0499249521FPIh100FI484-2W4AA；4AFi；IEPlKIaaqi：20B-l2.5V49924915

8、2IaEPIKIOOQC208-22.5V4992491521EP1K1OOQC2O0-32.5V4992491520riFPikimni9riR.：?RVAAA91911.建立仿真波形文件，進行波形仿真。DhmeST_；:elkcoutenmltttt3istTrLrumnjuuuumTLrmjumrLrmrLrmrmrLmrLrmrmnLTLrLrIiST_；:elkcoutenmltttt3istTrLrumnjuuuumTLrmjumrLrmrLrmrmrLmrLrmrmnLTLrLrIi1IiI王也二LLdijQLL-hLJLL：二二I匚二屯E世:二】LLLL：4匚IZIntLMos

9、tarTiirieSnr12Bn&312usEnd-I!I-Named:|Edit:NodeNameLocationVREFGroupGroup1丄elkPZN792coutPZN1&73enm534mPZN545m13mi75ml3.0&一mipPIN174ml3.01、mllpmi73nil3.08ml0PJN172mlp.,09、rn23PZN180nn2p.O10、m2217Sm23.O11rm2lPJN177m2p.O12、nn20PIN176m23.O13PJN190m33.O14、m32PIN的m33.O15znn3lm187m33.O16nn30PIN1B6m33.O17jrs

10、tPJN55(1)分配管腳后在進行編譯一次。配制文件下載：選擇ToolProgrammer,在Mode欄選擇JTAG,選中打勾下載文件右側第一個小框。單擊HardwareSetup，雙擊ByteBlasterMVclose。trjkIdjiviuIB.IJ耳J).L.Ul.i.I11Lr-IF.IIJLILIaUUCDDIiLinOODDmTFatWsLriAAb廠1hm11FInflfcMi口珂vwrvqDrHANII金血鼻“JFlLi(7)單擊Start,當Progress顯示100%以及在底部顯示“ConfigurationSucceeded時，即可以在試驗箱上進行操作了。七、硬件測試下載到EDA實驗箱上測試，按下相應的按鍵，實驗中我選擇的是53是使能端，當不按下時，不可計數(shù)，按下時即為“1”時才可以計數(shù)；當按下55,即rst鍵，清零正確，當此鍵為0時才可計數(shù)；當m為0(不按54鍵)時為模23計數(shù),且計數(shù)到23時清零(重新計數(shù))且LED1亮；當m為1(即按下)時為模109計數(shù)，且計