VHDL可編程邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗四

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1、西南石油大學(xué)計算機科學(xué)學(xué)院實驗/上機報告課程名稱：可編程邏輯系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)：計科09（嵌入式）成績：指導(dǎo)教師：XXXXX姓名：XXXX日期：2012.4.15項目序號：實驗四學(xué)號：XXXXXXX時間：項目名稱：計數(shù)器的設(shè)計組號：地點：明理樓B319一、實驗?zāi)康?.通過4位同步加/減法計數(shù)器的設(shè)計，掌握同步時序控制的基本方法2.掌握LPM參數(shù)化模塊庫中的功能塊調(diào)用方法二、實驗環(huán)境1.硬件：PC機、便攜式EDA/SOPC/DSP實驗系統(tǒng)2.軟件：QuartusII9.0三、實驗內(nèi)容1.完成4位同步加/減法計數(shù)器設(shè)計并實現(xiàn)功能仿真2.利用LPM參數(shù)化模塊庫中的組件設(shè)計8位同步加法計數(shù)

2、器并實現(xiàn)功能仿真3.設(shè)計一個1秒鐘定時器，用以控制發(fā)光二極管閃爍四、實驗過程1.首先仍然是先建立一個工程exp4，并設(shè)置為三態(tài)模式；本次的第一個任務(wù)是用VHDL設(shè)計一個4位的加法/減法計數(shù)器，這種計數(shù)器與一般的計數(shù)器的設(shè)計有一定的相似的程度。只不過在設(shè)計進程的時候要考慮到兩個方面，updn取1和0的時候分別代表加法計數(shù)器和減法計數(shù)器。設(shè)計好代碼后編譯，然后建立波形圖驗證設(shè)計是否正確。實驗的代碼見下面，實驗的結(jié)果見附錄1.4位加法/減法計數(shù)器的實驗的代碼：libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsig

3、ned.all;entityb4_counterisport(clk,rst,updn:instd_logic;q:outstd_logic_vector(3downto0));endb4_counter;architecturebehaveofb4_counterisbeginprocess(clk,rst,updn)variabletemp:std_logic_vector(3downto0);beginifrst='1'thentemp:=(others=>'0');elsifclk'eventandclk='1'andupdn='1'then--加法計數(shù)器iftemp

4、="1111"thentemp:=(others=>'0');elsetemp:=temp+1;endif;elsifclk'eventandclk='1'andupdn='0'then--減法計數(shù)器iftemp="0000"thentemp:=(others=>'1');elsetemp:=temp-1;endif;endif;q<=temp;endprocess;endbehave2.完成第一個任務(wù)后，將它移出工程，避免它與第二個任務(wù)干擾。接下來是利用LPM參數(shù)設(shè)計一個8位的計數(shù)器，這個比較簡單，直接在軟件的工程中找出該元件，將一些接口重命名一下就可以了，然后編譯，建立波

5、形圖進行仿真即可。實驗的元件圖和實驗結(jié)果見附錄2.3.第三個任務(wù)是設(shè)計一個1秒鐘定時器，實驗室的CLK是50MHz的頻率，直接將這樣的CLK50000000分頻即可。老師給出的代碼是一個5分頻的，只要這個5分頻的能夠編譯，建立波形圖仿真成功，那么1秒鐘定時器就不是問題了。實驗的結(jié)果見附錄3.五、實驗總結(jié)本次實驗主要是設(shè)計計數(shù)器，計數(shù)器是這門課程中一種很重要的元件。雖然這次實驗覺得比較簡單，但在實驗中也遇到了不少的問題，開始的時候不懂什么是加法/減法計數(shù)器，不知道是什么與什么相加，后來一看老師給的PPT就明白了。除此之外，由于實驗室給的EDA實驗系統(tǒng)沒有電，第三個任務(wù)下載到實驗

6、系統(tǒng)上沒能實現(xiàn)。六、附錄附錄1：4位加法/減法計數(shù)器結(jié)論：通過截圖可以看到在rst=0的時候是清零的作用，當(dāng)rst=1，updn=0的時候，是減法計數(shù)器，因此實驗的設(shè)計是正確的，與要求相符合。附錄2：利用LPM參數(shù)設(shè)計8位計數(shù)器結(jié)論：通過截圖可以看到該計數(shù)器是一個減法計數(shù)器。實驗的設(shè)計是正確的，與要求符合。附錄3：1秒鐘定時器結(jié)論：通過截圖可以看到設(shè)計的是一個5分頻的，alarm的周期是clk的5倍，因此實驗的設(shè)計是正確的。