实验2 四位加法计数器设计课件.ppt

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1、实验二含异步清0和同步时钟使能的加法计数器（设计）实验(1)实验目的：学习计数器的设计、仿真和硬件测试，进一步熟悉VHDL设计技术。(2)实验原理：如图是一含计数使能、异步复位和计数值并行预置功能的加法计数器，下例是其VHDL描述。由图所示，图中间是4位锁存器；rst是异步清信号，高电平有效；clk是锁存信号；D[3：0]是4位数据输入端。当ENA为‘1’时，多路选择器将加1器的输出值加载于锁存器的数据端；当ENA为‘0’时将“0000”加载于锁存器。4位加法器（加1器）多路选择器4位锁存器含计数使能、异步复位和计数值并行预置功能4位加法计数器（3）

2、实验内容1：在QUARTUSII上对下例进行编辑、编译、综合、适配、仿真。说明例句中各语句的作用，详细描述示例的功能特点，给出其所有信号的时序仿真波形。【例】LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYCNT4BISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;RST:INSTD_LOGIC;ENA:INSTD_LOGIC;OUTY:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);COUT:OUTSTD_LOGIC);ENDCNT4B;

3、ARCHITECTUREbehavOFCNT4BISSIGNALCQI:STD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);BEGINP_REG:PROCESS(CLK,RST,ENA)BEGINIFRST='1'THENCQI<="0000";ELSIFCLK'EVENTANDCLK='1'THENIFENA='1'THENCQI<=CQI+1;ELSECQI<="0000";ENDIF;ENDIF;OUTY<=CQI;ENDPROCESSP_REG;COUT<=CQI(0)ANDCQI(1)ANDCQI(2)ANDCQI(3);--进位输出EN

4、Dbehav;（4）实验内容2：引脚锁定以及硬件下载测试若目标器件是EPM7128SLC84-15(MAX7000S系列)，建议选实验电路模式5，用键8（PIO7）控制RST；用键7（PIO6）控制ENA；计数溢出COUT接发光管D8（PIO15）；OUTY是计数输出，接数码1（PIO19-PIO16，低位靠右）；时钟CLK接clock0，通过跳线选择4Hz信号。引脚锁定后进行编译、下载和硬件测试实验。将实验过程和实验结果写进实验报告。（5）附加内容：分析说明本章例5-16的工作原理和语句功能，并按照以上的实验要求对例5-16进行编译、下载和硬件测试

5、。6）思考题1：在例5-16中是否可以不定义信号Q，而直接用输出端口信号完成加法运算，即：DOUT<=DOUT+1？为什么？（7）实验报告：将实验原理、设计过程、编译仿真波形和分析结果、硬件测试实验结果写进实验报告。选择模式5选择Clock0作时钟输入频率选择4Hz定义键1控制清0定义键2控制使能定义数码管2/1显示8位计数输出定义LED1显示进位其余作默认设置万能接插口与结构图信号/与芯片引脚对照表结构图上的信号名EPM7128S-PL84/EPM7160S-PL84引脚号引脚名称PIO04I/O0PIO15I/O1PIO26I/O2PIO38I/

6、O3PIO49I/O4PIO510I/O5PIO611I/O6PIO712I/O7PIO815I/O8PIO916I/O9PIO1017I/O10PIO1118I/O11PIO1220I/O12PIO1321I/O13PIO1422I/O14PIO1524I/O15PIO1625I/O16PIO1727I/O17PIO1828I/O18PIO1929I/O19PIO2030I/O20PIO2131I/O21PIO2233I/O22PIO2334I/O23PIO2435I/O24PIO2536I/O25PIO2637I/O26PIO2739I/O27P

7、IO2840I/O28PIO2941I/O29PIO3044I/O30PIO3145I/O31PIO3246I/O32PIO3348I/O33PIO3449I/O34PIO3550I/O35PIO3651I/O36PIO3752I/O37PIO3854I/O38PIO3955I/O39PIO4056I/O40PIO4157I/O41PIO4258I/O42PIO4360I/O43PIO4461I/O44PIO4563I/O45PIO4664I/O46PIO4765I/O47PIO4867I/O48PIO4968I/O49SPKER81I/O50结构图

8、上的信号名EPM7128S-PL84EPM7160S-PL84引脚号引脚名称CLOCK02IN4CLOCK1