作业1：计数器仿真实验作业

实验内容

作业要求

第一种方法：异步高电平复位

手工绘制的电路结构RTL设计图

• 思路：本题计数器需要用到的RTL符号有2个4位寄存器、2个双路选择器、2个加法器、2个比较器
  
  • 异步高电平复位：复位信号只要变高电平就立即执行复位操作。CNT（计数值）预置初值为零；CNT_VAL_MAX（计数最大值）预置初值4’b0110（即CNT_VAL_min）。
  • 判断CNT与CNT_VAL大小，若CNT>=CNT_VAL,则双路选择器选通输出4’h0给CNT寄存器的输入端；否则CNT计数+1再将其通过双路选择器选通输出送入CNT寄存器的输入端。如下图框内①
  • 此外，当CNT>=CNT_VAL时，CNT_VAL计数+1并与9（即CNT_VAL_MAX）比较：若CNT_VAL>=9，则双路选择器选通输出4’h6给CNT_VAL寄存器的输入端；否则再将CNT_VAL原值送回CNT_VAL寄存器的输入端。如下图框内②

• 手工绘制RTL图：

  

Quartus扫描生成的电路RTL图

计数器的波形仿真截图

• 计数器在电路复位后会循环的从0值递增计数到最大值，计数最大值是一个循环变化的过程，计数器复位之后，第一次计数最大值是6，然后是7、8、9，然后计数最大值又变成6，如此往复循环，计数过程如下图所示。

  

• 异步高电平复位：复位信号只要变成高电平就执行复位操作，如下图所示。

  

计数器代码

module cnt_circle_0to9(
  CLK   ,   // clock
  RST   ,   //reset
  CNT);   // output
input CLK;//clock
input RST;//reset,
output [4-1:0] CNT;