十进制可逆加减计数器.docx

时序电路逻辑设计实验人：周铮 班级：中法1202班 学号：U201215676一 实验目的1.掌握用SSI实现简单组合逻辑电路的方法。2.掌握简单数字电路的安装与测试技术。3.熟悉使用Verilog HDL描述组合逻辑电路的方法，以及EDA仿真技术。二 实验器件计算机，可编程实验板三 实验内容十进制加减可逆计数器设计功能要求：拨码开关键SW1为自动可逆加减功能键，当SW1为HIGH时，计数器实现自动可逆模十加减计数功能，即4个七段数码管上几乎同步显示0123498701的模十自动可逆加减计数结果；当SW1为LOW时，计数器按拨码开关键SW0的选择分别执行加减计数功能。即当SW0为HIGH时，计数器实现模十加计数功能，即4个七段数码管上几乎同步显示01234901的模十加计数结果；当SW0为LOW时，计数器实现模十减计数功能，即4个七段数码管上几乎同步显示98710987的模十减计数结果。四 实验设计1.原理设计脉冲发生电路采用555定时器组成的多谐振荡器振荡产生周期为1s的矩形脉冲，从而为计数器提供触发信号。其中，可以通过R1，R2，C来控制充放电的时间。加/减计数控制电路主要由74LS138构成。74LS138芯片是常用的3-8线译码器，常用在单片机和数字电路的译码电路中，74LS138的引脚排列及真值表如图计数单元电路主要由十进制计数器74LS192构成。74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列图如图功能表如图2.模拟仿真用Verilog HDL语言设计二通道数据选择器实验程序如下：实验代码module a( input clk, input SW1, input SW0, input clear, input reset, output reg3:0 s1_reg, output reg6:0 segdat_reg ); reg26:0 counter; reg3:0q; reg x; always(posedge clk) begin if(clear) begin s1_reg=0; counter=0; end else counter=counter+1; end always(posedge counter26) begin if (reset) begin q=0; x=0; end else begin case(SW1) 1d1:begin case(x) 1d0: begin if(q=4d8) x=1; q=q+1; end1d1: begin if(q=4d1) x=0; q=q-1; end endcase end 1d0:begin case(SW0) 1d0:begin if(q=4d0) q=4d9; else q=q-1; end 1d1:begin if(q=4d9) q=4d0;elseq=q+1;endendcaseendendcaseendend always(q) / 数码管显示处理 begin case(q) 4h0:segdat_reg = 7b0000001; /0 4h1:segdat_reg = 7b1001111; /1 4h2:segdat_reg = 7b0010010; /2 4h3:segdat_reg = 7b0000110; /3 4h4:segdat_reg = 7b1001100; /4 4h5:segdat_reg = 7b0100100; /5 4h6:segdat_reg = 7b0100000; /6 4h7:segdat_reg = 7b0001111; /7 4h8:segdat_reg = 7b0000000; /8 4h9:segdat_reg = 7b0000100; /9 default:segdat_reg=7b0111000; /F endcaseendendmodule测试文件test代码module test;/ Inputsreg clk;reg SW1;reg SW0;reg clear;reg reset;/ Outputswire 3:0 s1_reg;wire 6:0 segdat_reg;/ Instantiate the Unit Under Test (UUT)a uut (.clk(clk), .SW1(SW1), .SW0(SW0), .clear(clear), .reset(reset), .s1_reg(s1_reg), .segdat_reg(segdat_reg); initial begin/ Initialize Inputsclk = 0;SW1 = 0;SW0 = 1;clear = 1;reset = 1;/ Wait 100 ns for global reset to finish#100; / Add stimulus hereend endmodule管脚设置ucf文件代码# PlanAhead Generated physical constraints NET SW0 LOC = P11;NET SW1 LOC = L3;NET clear LOC = K3;NET clk LOC = B8;NET reset LOC = B4;NET segdat_reg0 LOC = M12;NET segdat_reg1 LOC = L13;NET segdat_reg2 LOC = P12;NET segdat_reg3 LOC = N11;NET segdat_reg4 LOC = N14;NET segdat_reg5 LOC = H12;NET segdat_reg6 LOC = L14;NET s1_reg0 LOC = F12;NET s1_reg1 LOC = J12;NET s1_reg2 LOC = M13;NET s1_reg3 LOC = K14;# PlanAhead Generated IO constrain