?？勺冇?jì)數(shù)器設(shè)計(jì)

1、實(shí)驗(yàn)二?？勺冇?jì)數(shù)器設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆贞P(guān)于簡(jiǎn)單數(shù)字電路的設(shè)計(jì)和靜態(tài)數(shù)碼管的設(shè)計(jì)。熟悉VHDL中進(jìn)程語(yǔ)句的使用。掌握數(shù)碼管的顯示。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)設(shè)置一位控制位M,要求M=0:模23計(jì)數(shù)；M=1:模109計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)結(jié)果用靜態(tài)數(shù)碼管顯示，顯示BCD碼。(3)給出此項(xiàng)設(shè)計(jì)的仿真波形。三、設(shè)計(jì)原理計(jì)數(shù)器能夠計(jì)數(shù)的前提就是在使能端有效時(shí)，因此設(shè)計(jì)了en作為輸入信號(hào)。計(jì)數(shù)器應(yīng)該還要有異步清零端，因此設(shè)計(jì)了rst作為一個(gè)輸入信號(hào)。另外因?yàn)檫@是?？勺兊挠?jì)數(shù)器，因此還需要m作為一個(gè)輸入信號(hào)控制計(jì)數(shù)的模計(jì)數(shù)器的基本工作原理是在CP:時(shí)鐘脈沖輸入端，每個(gè)上升沿到來(lái)時(shí),計(jì)一個(gè)數(shù)，即自身加一，因此設(shè)計(jì)了計(jì)數(shù)的變量

2、mmm(4)若是X模，則應(yīng)該在小于X時(shí)計(jì)數(shù)，一旦記到X時(shí)，應(yīng)該輸出一個(gè)進(jìn)位，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)變量limit作為參量，只有在小于limit時(shí)才可以計(jì)數(shù)，否則就應(yīng)該清零。又由于在模切換時(shí)，要求只要小于22或108就可以計(jì)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(jìn)行判斷。因?yàn)橐粋€(gè)靜態(tài)數(shù)碼管需要四位輸出，最大計(jì)數(shù)是108，要用三個(gè)靜態(tài)數(shù)碼管，因此mmm要設(shè)計(jì)成一個(gè)std_logic_vector(11downto0)共12位，來(lái)對(duì)應(yīng)三個(gè)數(shù)碼管的輸出。因?yàn)閟td_logic_vector(11downto0)這是二進(jìn)制的加法，因此不能直接顯示，否則就出現(xiàn)錯(cuò)誤了，因此涉及到了二進(jìn)制

3、轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制。當(dāng)?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(jìn)行調(diào)整。計(jì)數(shù)器的加一和調(diào)整是邏輯上是不同條件的相與，因此用到訐語(yǔ)句。四、實(shí)驗(yàn)器材PC機(jī)，試驗(yàn)箱，quartus軟件五、實(shí)驗(yàn)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(lái)控制是否小于22或108variablemmm:std_logic_vector(11downto0);-mmm用來(lái)計(jì)數(shù)-給-給limit賦值，為m=0時(shí)為22-m=1時(shí)為108曰*津害異步清零判斷時(shí)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(jì)數(shù)值到達(dá)模值時(shí)輸出-計(jì)數(shù)值到達(dá)模值時(shí)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(shí)驗(yàn)步驟建立工作庫(kù)文件夾，輸入設(shè)計(jì)項(xiàng)目原理圖或VHDL代碼并存盤(pán)。將設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)置成Project，選目標(biāo)器件并編譯。DeviceSelectth

6、efamibanddevceyouwanttolarDEtforcom口ihmtion.三如叩A(chǔ)LbXlkLevceandHnLptijn?.SkoiAJinAvailabledevicesiatPackage:三如叩A(chǔ)LbXlkLevceandHnLptijn?.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(shuō)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(jìn)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(jìn)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(cè)第一個(gè)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(dāng)Progress顯示100%以及在底部顯示“ConfigurationSucceeded時(shí)，即可以在試驗(yàn)箱上進(jìn)行操作了。七、硬件測(cè)試下載到EDA實(shí)驗(yàn)箱上測(cè)試，按下相應(yīng)的按鍵，實(shí)驗(yàn)中我選擇的是53是使能端，當(dāng)不按下時(shí)，不可計(jì)數(shù)，按下時(shí)即為“1”時(shí)才可以計(jì)數(shù)；當(dāng)按下55,即rst鍵，清零正確，當(dāng)此鍵為0時(shí)才可計(jì)數(shù)；當(dāng)m為0(不按54鍵)時(shí)為模23計(jì)數(shù),且計(jì)數(shù)到23時(shí)清零(重新計(jì)數(shù))且LED1亮；當(dāng)m為1(即按下)時(shí)為模109計(jì)數(shù)，且計(jì)