16、BCD 码计数器的设计 基本要求:设计一个4位BCD码，具有置数和复位功能，并可以根据外部的拨码开关 米选择加1计数还是减1计数，要求能在数码管上面正确显示。

BCD码计数器是一种用于十进制计数的计数器，每个十进制位用4位二进制数表示。设计一个4位BCD码计数器需要考虑以下几个方面：

1. **计数功能**：能够根据外部拨码开关选择加1计数或减1计数。
2. **置数功能**：能够通过外部输入将计数器设置到任意BCD码。
3. **复位功能**：能够将计数器复位到初始状态（通常为0000）。
4. **显示功能**：能够在数码管上正确显示当前计数值。

以下是设计步骤：

### 1. 确定计数器的状态
BCD码计数器的状态范围是从0000到1001（即0到9）。超过9后需要回到0，并产生一个进位信号。

### 2. 设计计数逻辑
使用4个触发器（如D触发器）来存储当前计数值。根据拨码开关的状态选择加1或减1操作。

### 3. 置数功能
使用一个多路选择器（MUX）来选择是计数器的当前值还是外部输入的置数值。

### 4. 复位功能
复位信号将所有触发器复位到0。

### 5. 显示功能
使用BCD转七段显示译码器将当前计数值转换为七段显示信号，驱动数码管显示。

### 6. 电路实现
以下是一个简单的电路实现方案：

module BCD_Counter(
    input clk,            // 时钟信号
    input reset,          // 复位信号
    input load,           // 置数信号
    input [3:0] data_in,  // 置数输入
    input up_down,        // 计数方向选择：1加1，0减1
    output [3:0] count,   // 当前计数值
    output [6:0] seg      // 七段显示输出
);

    reg [3:0] count_reg;

    always @(posedge clk or posedge reset) begin
        if (reset) begin
            count_reg <= 4'b0000;
        end else if (load) begin
            count_reg <= data_in;
        end else if (up_down) begin
            if (count_reg == 4'b1001)
                count_reg <= 4'b0000;
            else
                count_reg <= count_reg + 1;
        end else begin
            if (count_reg == 4'b0000)
                count_reg <= 4'b1001;
            else
                count_reg <= count_reg - 1;
        end
    end

    assign count = count_reg;

    // 七段显示译码器
    always @(*) begin
        case(count_reg)
            4'b0000: seg = 7'b0111111;
            4'b0001: seg = 7'b0000110;
            4'b0010: seg = 7'b1011011;
            4'b0011: seg = 7'b1001111;
            4'b0100: seg = 7'b1100110;
            4'b0101: seg = 7'b1101101;
            4'b0110: seg = 7'b1111101;
            4'b0111: seg = 7'b0000111;
            4'b1000: seg = 7'b1111111;
            4'b1001: seg = 7'b1101111;
            default: seg = 7'b0000000;
        endcase
    end

endmodule

### 7. 测试与验证
编写测试代码进行仿真，确保计数功能、置数功能、复位功能和显示功能均正确。

通过上述步骤，你可以设计一个满足基本要求的4位BCD码计数器。