实验5 同步计数器(无源码)

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1、长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系实验五同步计数器一、实验目的：设计一个同步二十四进制计数器，理解触发器同步计数工作机制，掌握同步触发控制的VHDL描述方法以及异步清零的描述方法。二、实验条件：1.安装WindowsXP系统的PC机；2.安装QuartusII6.0EDA软件；3.GW48型SOPC开发平台；三、实验要求：通过VHDL编程，实现一个同步二十四进制计数器，要求有1个异步清零端、1个时钟脉冲输入、驱动7段数码管显示的个位和十位信号端，具体接口说明如下图所示。cnt24clk：计数时钟脉冲输入；clr：异步清零信号，高电平有效，此时输出显

2、示为“00”；clkten[6..0]ten[6..0]：十位数的7段数码管显示输出；clrone[6..0]one[6..0]：个位数的7段数码管显示输出；coinst首先在QuartusII上进行功能和时序仿真，之后通过器件及其端口配置下载程序到SOPC开发平台中。在硬件实现中，要求：1.用实验平台的按键实现清零(clr)：注：采用模式2的输入方式，要求使用键1实现清零(clr)。(模式2的I/O设置见附录)2.用实验平台的数码管实现计数输出的显示：注：要求使用数码管8显示十位、数码管7显示个位。十位个位显示显示清零3.用实验平台的LED发光阵列的LE

3、D8显示进位信号，要求当数码管输出“23”时，进位输出有效。-1-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系进位输出⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓⒔⒕⒖⒗4.计数器的时钟信号采用实验平台的clock0时钟资源：I/O板上的clock0时钟资源可以通过跳线选择不同的时钟频率，clock0的时钟范围是0.5Hz～20MHz。此频率不能选择的太高，一般应选择16Hz以下，同学们可以调节此跳线观察计数效果。注：开发平台的适配板上有20MHz时钟资源，通过适配板上的跳线可以选择采用适配板的固定20MHz频率信号或者I/O板上的clock0时钟资源(此两类时钟

4、在管脚映射表中都称为clock0，当然对于此实验计数时钟频率不能太高，所以必须通过跳线选择较低的频率)，适配板上的跳线如下所示：适配板跳线置右：连接I/O板上的clock0；跳线置左：选择适配板上的20MHz时钟。四、实验步骤：1.打开QuartusII软件，建立一个新的工程：1)单击菜单FileNewProjectWizard…-2-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系2)输入工程的路径、工程名以及顶层实体名。3)单击Next>按钮，出现以下窗口由于我们建立的是一个空的项目，所以没有包含已有文件，单击Next>继续。4)设置我们的器

5、件信息：5)单击Next>，指定第三方工具：-3-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系这里我们不指定第三方EDA工具，单击Next>后结束工程建立。2.建立VHDL文件：1)单击FileNew菜单项，选择弹出窗口中的VHDLFile项，单击OK按钮以建立打开空的VHDL文件，注意此文件并没有在硬盘中保存。-4-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系2)在编辑窗口中输入VHDL源文件并保存，注意实体名、文件名必须和建立工程时所设定的顶层实体名相同。(参考程序附后)3)编译工程单击ProcessingStartComp

6、ilation开始编译，编译过程中可能会显示若干出错消息，参考提示原因对程序进行修改直到编译完全成功为止。3.建立矢量波形文件1)单击FileNew命令，在弹出的对话框中选择OtherFiles页面中的VectorWaveformFile项，打开矢量波形文件编辑窗口：2)双击窗口左边空白区域，打开InsertNodeorBus对话框：3)单击NodeFinder…按钮，打开以下对话框，选择Filter下拉列表中的Pins：all，并点击List按酒以列出所有的端口，通过>>按钮把这些端口加入到右面的窗口中，单击OK完成端口的添加。-5-制作人：程鸿亮长安

7、大学电子与控制工程学院电子科学与技术系4)回到波形编辑窗口，对所有输入端口设置输入波形，具体可以通过左边的工具栏，或通过对信号单击鼠标右键的弹出式菜单中完成操作，最后保存次波形文件。注：由于计数器的工作频率不是很高，我们在仿真的时候也把仿真频率设置的低一些，单击EditEndTime..菜单项，对仿真时间进行设定：我们把仿真时间设置为100微妙，单击OK按钮完成。然后分别指定信号波形。-6-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系4.进行功能仿真1)单击AssignmentsSettings…，在弹出对话框中做以下设置：如图所示，Sim

8、ulationmode设置为Functional，即功能仿真。指定