vhdl同步两位十进制计数器的设计
时间: 2024-10-07 17:05:43 浏览: 15
VHDL(Very High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)是一种描述数字系统特别是硬件电路功能的语言。设计同步两位十进制计数器,通常涉及以下几个步骤:
1. 定义模块结构:首先,你需要创建一个名为`sync_counter_2bcd`的模块,它会包含输入(如启动、停止信号)、输出(比如十位和个位输出以及计数状态)等端口。
```vhdl
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
entity sync_counter_2bcd is
Port ( clk : in STD_LOGIC;
rst : in STD_LOGIC;
start : in STD_LOGIC;
stop : in STD_LOGIC;
out_10 : out STD_LOGIC_VECTOR(1 downto 0);
out_01 : out STD_LOGIC_VECTOR(1 downto 0));
end sync_counter_2bcd;
```
2. 内部数据流:定义计数器的状态机,一般采用二进制计数器,然后映射到十进制。例如,可以使用两个相互独立的同步计数器分别对应十位和个位,每个计数范围从0到9。
```vhdl
architecture Behavioral of sync_counter_2bcd is
begin
process(clk, rst)
variable counter_1, counter_2 : integer range 0 to 9;
begin
if rising_edge(clk) and rst = '0' then
counter_1 <= 0; -- 初始化计数器
counter_2 <= 0;
elsif start = '1' and stop = '0' then
counter_1 <= counter_1 + 1; -- 十位计数
counter_2 <= counter_2 + 1;
end if;
out_10 <= std_logic_vector(to_unsigned(counter_1, 2)); -- 转换为std_logic_vector
out_01 <= std_logic_vector(to_unsigned(counter_2, 2));
end process;
end Behavioral;
```
3. 控制流程:当十位计数达到10时,需要回滚到0,并同时增加个位计数器。这可以通过检查十位寄存器的状态并相应地操作个位来实现。
```vhdl
if counter_1 = 10 then
counter_1 <= 0;
counter_2 <= counter_2 + 1;
end if;
```