设计一个8bit带有复位和(初始值)预置的同步加减计数器,完成Verilig代码并编写测试代码验证。
时间: 2024-12-08 10:18:47 浏览: 29
设计一个8位同步加减计数器通常涉及创建一个组合逻辑电路,其中包含触发器、控制信号(如复位和置位输入)以及一个状态机用于处理加法和减法操作。在Verilog语言中,我们可以这样描述:
```verilog
module synchronized_counter(
input wire clk, // 主时钟信号
input wire rst_n, // 复位信号,低电平有效
input wire load, // 置入新数值的信号
input wire [7:0] in_data, // 输入数据
output reg [7:0] out_count // 输出计数值
);
reg [7:0] count;
always @(posedge clk or posedge rst_n) begin
if (rst_n == 1) // 复位条件
count <= 0;
else if (load) { // 当有新数值加载
count <= in_data;
} else begin // 否则进行同步计数
if (count[7]) // 如果最高位为1,则加1
count <= {count[6:0], 1'b0};
else // 否则减1
count <= {count[6:0], 1'b1};
end
end
endmodule
```
测试代码部分将包括初始化计数器,设置值,检查计数结果,并在适当的时候清零和加载新的值,可以这样编写:
```verilog
module counter_testbench;
include "synchronized_counter.v";
reg clk = 0; // 初始化时钟为0
reg rst_n = 1; // 初始复位为高电平
reg load = 0;
wire [7:0] out;
initial begin
$dumpfile("counter_output.vcd");
$dumpvars(0, synchronized_counter);
forever begin
#5 clk = !clk; // 时钟周期为5ns
end
end
task run_test;
initial begin
// 测试步骤1: 清零
rst_n = 0;
#10 rst_n = 1; // 等待复位结束
#10 load = 1; // 加载初始值
#10 load = 0;
// ... 进行更多的测试步骤,比如加法和减法操作,检查计数器是否按预期工作
$finish;
end
endtask
initial begin
run_test();
end
endmodule
```
在这个测试模块中,你需要模拟运行`run_test()`任务,观察`out_count`的行为,确认它按照预期进行加减计数。
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