用quartusⅡ设计一个可控双向移位寄存器(要求00:不移位,并行输出;01:左移动;10:右移动;11:置初值)
时间: 2024-10-18 09:21:31 浏览: 51
双向移位寄存器
在Quartus II设计一个可控双向移位寄存器,通常需要以下几个步骤:
1. **模块选择**:
首先,你需要在VHDL或Verilog等硬件描述语言中创建一个新的模块,比如`BDShiftRegister`。这个模块会包含输入、输出端口以及控制信号。
2. **输入和输出**:
- 输入端口通常包括数据输入(`D`)、左移(`LS`)、右移(`RS`)和复位(`RST`)。`D`用于数据存储,`LS`和`RS`控制移位方向,`RST`用于清零。
- 输出端口有数据输出(`Q`)和移位后的输出(`Qn`,如果有多级移位的话),初始状态下`Q`应该连接到`Qn`以便于直接并行读取。
3. **逻辑结构**:
- 使用组合逻辑(combinational logic)部分实现移位功能。当`LS = '1'`且`RS = '0'`时,执行左移;`LS = '0'`且`RS = '1'`时执行右移。如果同时`LS = RS = '0'`,则保持不变(无移位)。
- 当`RST = '1'`时,对寄存器进行初始化,清除所有数据。
4. **状态机(Optional)**:
如果有多种操作模式需要切换,可以引入有限状态机(Finite State Machine, FSM),通过状态变量来控制移位过程。
5. **编写代码**:
使用VHDL或Verilog代码实现上述逻辑,例如:
```vhdl
entity BDShiftRegister is
Port ( D : in std_logic;
LS : in std_logic;
RS : in std_logic;
RST : in std_logic;
Q : out std_logic;
Qn : out std_logic);
end BDShiftRegister;
architecture Behavioral of BDShiftRegister is
signal RegValue : std_logic_vector(n-1 downto 0); -- n表示位数
begin
process(D, LS, RS, RST)
variable ShiftDirection : integer := 0; -- 0代表无移位
begin
if RST = '1' then
RegValue <= "0" & RegValue(0 downto (n-2)); -- 初始化
elsif LS = '1' and RS = '0' then
ShiftDirection := 1;
elsif LS = '0' and RS = '1' then
ShiftDirection := 2;
else
ShiftDirection := 0; -- 无移位
end if;
case ShiftDirection is
when 0 => Q <= RegValue(n-1); Qn <= RegValue;
when 1 => Q <= '0'; Qn <= RegValue(1 downto 0);
when 2 => Q <= RegValue(n-2); Qn <= RegValue(0);
-- 其他情况...
end case;
end process;
end Behavioral;
```
6. **综合和验证**:
完成设计后,在Quartus II中将文件导入项目,进行综合和仿真,确认功能正常。
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