请补充完成具有下面功能的计数器的程序设计。 说明:设电路的控制端均为高电平有效,时钟端CLK,电路的预置数据输入端为4位D,计数输出端也为4位Q,带同步始能EN、异步复位CLR和预置控制LD的六进制减法计数器。 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY CNT6 IS PORT(EN,CLR,LD,CLK:IN STD_LOGIC; D: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); Q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)); END CNT6; ARCHITECTURE BEHA OF CNT6 IS SIGNAL QTEMP:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); BEGIN PROCESS(CLK,CLR,LD) BEGIN IF CLR='1' THEN QTEMP<="0000"; --CLR=1清零 ELSIF (CLK'EVENT AND CLK='1') THEN --判断是否上升沿 IF LD='1' THEN QTEMP<= 1 ; --判断是否置位 ELSIF EN='1' THEN --判断是否允许计数 IF QTEMP="0000" THEN QTEMP<= 2 ; --等于0,计数值置5 ELSE QTEMP<= 3 ; --否则,计数值减1 END IF; END IF; END IF; Q<=QTEMP; END PROCESS; END BEHA;
时间: 2024-02-10 11:09:31 浏览: 244
根据题目要求,需要设计一个六进制减法计数器,具有同步始能、异步复位和预置控制功能。以下是程序设计:
```vhdl
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY CNT6 IS
PORT(
EN,CLR,LD,CLK: IN STD_LOGIC;
D: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
Q: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)
);
END CNT6;
ARCHITECTURE BEHA OF CNT6 IS
SIGNAL QTEMP: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
BEGIN
PROCESS(CLK,CLR,LD)
BEGIN
IF CLR = '1' THEN
QTEMP <= "0000"; -- CLR = 1 清零
ELSIF (CLK'EVENT AND CLK = '1') THEN -- 判断是否上升沿
IF LD = '1' THEN
QTEMP <= D; -- 判断是否置位
ELSIF EN = '1' THEN -- 判断是否允许计数
IF QTEMP = "0000" THEN
QTEMP <= "0101"; -- 等于0,计数值置5
ELSE
QTEMP <= STD_LOGIC_VECTOR(UNSIGNED(QTEMP) - 1); -- 否则,计数值减1
END IF;
END IF;
END IF;
Q <= QTEMP;
END PROCESS;
END BEHA;
```
该计数器的原理如下:
- 当CLR为高电平时,计数器清零,QTEMP被赋值为"0000"。
- 在时钟的上升沿边缘,判断LD是否为高电平,如果是,则将D的值赋值给QTEMP;如果不是,则继续判断EN是否为高电平。
- 如果EN为高电平,则进入计数模式。如果QTEMP的值为"0000",则将QTEMP赋值为"0101",表示计数器的初始值为5;否则,将QTEMP的值减1。
- 最后将QTEMP的值赋给输出端口Q。
注意,在计数模式下,只有当EN为高电平时计数器才会工作。如果EN为低电平,则计数器不会进行计数。
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