模可变计数器设计

1、实验二模可变计数器设计一、实验目的掌握关于简单数字电路的设计和静态数码管的设计。熟悉VHDL中进程语句的使用。掌握数码管的显示。二、实验内容与要求设计设置一位控制位M,要求M=0:模23计数；M=1:模109计数。计数结果用静态数码管显示，显示BCD码。(3)给出此项设计的仿真波形。三、设计原理计数器能够计数的前提就是在使能端有效时，因此设计了en作为输入信号。计数器应该还要有异步清零端，因此设计了rst作为一个输入信号。另外因为这是模可变的计数器，因此还需要m作为一个输入信号控制计数的模计数器的基本工作原理是在CP:时钟脉冲输入端，每个上升沿到来时,计一个数，即自身加一，因此设计了计数的变量

2、mmm(4)若是X模，则应该在小于X时计数，一旦记到X时，应该输出一个进位，因此需要设计一个变量limit作为参量，只有在小于limit时才可以计数，否则就应该清零。又由于在模切换时，要求只要小于22或108就可以计数，因此limit要赋予不同的值(由m控制)，且在是否执行加一前进行判断。因为一个静态数码管需要四位输出，最大计数是108，要用三个静态数码管，因此mmm要设计成一个std_logic_vector(11downto0)共12位，来对应三个数码管的输出。因为std_logic_vector(11downto0)这是二进制的加法，因此不能直接显示，否则就出现错误了，因此涉及到了二进制

3、转换为十进制。当低八位为10011010，前四位与后四位分别加6，即01100110；若低四位出现1010，要加6，即0110，进行调整。计数器的加一和调整是逻辑上是不同条件的相与，因此用到讦语句。四、实验器材PC机，试验箱，quartus软件五、实验程序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用来控制是否小于22或108variablemmm:std_logic_vector(11downto0);-mmm用来计数-给-给limit赋值，为m=0时为22-m=1时为108曰*津害异步清零判断时钟上升沿判断使能端ifm=0thenlimit:=000000100010;elselimit:=000100001000;endif;ifrst=1thenmmm:=(other

5、s=0);elsifclkeventandclk=1thenifen=1thenifmmm0);endif;endif;-计数值到达模值时输出-计数值到达模值时输出ifmmm=limitthencout=1;elsecout=0;endif;m1(3downto0)=mmm(3downto0);m2(3downto0)=mmm(7downto4);m3(3downto0)=mmm(11downto8);-数码管输出显示endprocess;end;六、实验步骤建立工作库文件夹，输入设计项目原理图或VHDL代码并存盘。将设计项目设置成Project，选目标器件并编译。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蚀4汨74A-R1EP1K10QFC2SE-32.5V499249152aEP1K100FC484-1J.bVAi伯说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，进行波形仿真。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)分配管脚后在进行编译一次。配制文件下载：选择ToolProgrammer,在Mode栏选择JTAG,选中打勾下载文件右侧第一个小框。单击HardwareSetup，双击ByteBlasterMVclose。trjkIdjiviuIB.IJ耳J).L.Ul.i.I11Lr-IF.IIJLILIaUUCDDIiLinOODDmTFatWsLriAAb厂1hm11FInflfcMi口珂vwrvqDrHANII金血鼻“JFlLi(7)单击Start,当Progress显示100%以及在底部显示“ConfigurationSucceeded时，即可以在试验箱上进行操作了。七、硬件测试下载到EDA实验箱上测试，按下相应的按键，实验中我选择的是53是使能端，当不按下时，不可计数，按下时即为“1”时才可以计数；当按下55,即rst键，清零正确，当此键为0时才可计数；当m为0(不按54键)时为模23计数,且计数到23时清零(重新计数)且LED1亮；当m为1(即按下)时为模109计数，且计