题目三:设计一个8位二进制加/减计数器,并仿真验证其功能。(2班1组)
(要求:输入一个8位的矢量数值,在使能开关的控制下,可以实现自加或自减的循环计数)
1、设计思路:根据设计题目可知我们所设计的是一个计数器,可知它必须有一个时钟信号,还需要有一个使能端en和一个置数端m。当en为1并且m为1时,把m送给输出端,如果m=0,则开始计数;如果en=0时则保持不变。同时还要有一个加减使能端k,功能为当k=1时实行加法计数,k=0时实行减法计数。
2、VHDL程序
library IEEE;
use IEEE.std_logic_11.all;
use IEEE.std_logic_unsigned.all;
entity cnt_8 is
port (
clk: in STD_LOGIC; --时钟输入端口
k:in STD_LOGIC; --加减控制输入端口
clr:in STD_LOGIC; --清零端口
en:in STD_LOGIC; --使能控制端口
m:in STD_LOGIC; --置数控制端口
n:in STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0); q: out STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0) );
end cnt_8;
architecture cnt_8_arch of cnt_8 is
signal qq:std_logic_vector(7 downto 0);
begin
process(clk,clr,k,n)
begin
if m='1' then qq<=n; --置数输入
--数值输出
--检测是否允许置数
elsif clr='1' then --检测是否清零
qq<=\"00000000\";
elsif clk'event and clk='1' then --检测时钟上升沿
if en='1' then if k='1' then qq<=qq+'1';
else
qq<=qq-'1'; end if;
end if;
end if ;
end process;
process(qq)
--允许计数
--加法计数
减法计数
--
begin
q<=qq; --将计数值向端口输出
end process;
end cnt_8_arch;
3、仿真波形(图片)
4、程序分析:
在程序设计中,当置数控制端口fr为高电平时,允许为该计数器置初值,把置数端口yz的值附给计数器,即高电平时有效。如果clr='1',则将对计数器清零,即复位;当fr为低电平时,如果clr为\"0',则看是否有时钟上升沿,此时如果有时钟信号,又测得en='1',同时k='1',则允许加法计数;如果有时钟信号,又测得en='1',同时测得k='0',则减法计数。如果测得en='0',则跳出if语句,使qq保持原值,并将所计数的数值向输出端口输出。
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