用quartus II作一个异步复位,同步使能,自动加载型16位二进制加法计数器

本文介绍了如何使用Quartus II设计一个16位二进制加法计数器,具备异步复位、同步使能和自动加载功能。在初始设计中遇到问题,当load为0时无法自动加载。通过修改设计,最终实现了预期功能,计数器在达到一半计数值时会翻转cout信号,并在满足特定条件时加载输入数据。

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刚开始的想法是

module cont16(clk,rst,en,load,cout,dout,data);

parameter value=10; 


input  clk,rst,en,load;
input  [15:0] data;
output [15:0] dout;
output cout;


reg [15:0] q;
reg cout;


assign dout = q;


always @(posedge clk or posedge rst) 
begin
        if(rst)
        begin
                q<=0;
                cout<=0;
        end
        else if(en)
        begin
        if(!load) q<=data;
        else if(q>=(value/2-1)) 
        begin
        q=0; 
        cout=~cout;
        end
        else q<=q+1;
        end
end
endmodule

但用仿真时发现当 load = 0时,发现不能做到自动加载。后来改了下

module lsyyx_1(clk,rst,en,load,cout,dout,data,count);

parameter value=10000; 

input  clk,rst,en

在VHDL设计中,构建一个具有异步清零和同步使能功能的十二进制加法计数器通常需要以下几个步骤: 1. 定义结构(Architecture):首先,你需要定义一个实体(Entity),然后在这个实体的架构(Architecture)部分描述计数器的行为。 ```vhdl entity async_synchronus_counter is Port ( clk : in std_logic; -- 主同步信号 reset : in std_logic; -- 异步清零信号 en : in std_logic; -- 同步使能信号 count_out : out std_logic_vector(9 downto 0) -- 输出计数值 ); end entity async_synchronus_counter; ``` 2. 内部状态机(State Machine):设计一个内部状态机,它有十个状态表示十计数。当en信号有效且reset为低时,计数会进行;清零信号reset上升沿会使计数器到初始状态。 ```vhdl architecture Behavioral of async_synchronus_counter is type Counter_State is (Zero, One, Two, ..., Nine, Reset); signal current_state : Counter_State; begin process(clk, reset, en) variable next_state : Counter_State; begin if rising_edge(clk) and en = '1' then case current_state is when Zero => next_state := One; ... (处理其他状态转移) when Reset => next_state := Zero; -- 当reset为高时,跳转到零状态 end case; current_state <= next_state; -- 更新当前状态 elsif reset = '1' then current_state <= Reset; -- 清零信号使当前状态变回Reset end if; end process; -- 根据状态生成count_out信号 count_out <= std_logic_vector(to_unsigned(current_state - 1, 10)); end architecture Behavioral; ``` 3. 合成与验证:最后,将这个架构应用到实际的设计中,并通过合成工具(如Quartus II或ModelSim等)进行综合和仿真,确保其功能正确、性能满足需求。
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