十进制可逆计数器设计vhdl
时间: 2023-10-10 08:09:30 浏览: 48
以下是一个简单的可逆十进制计数器的VHDL代码:
```vhdl
entity reversible_counter is
port (
clk : in std_logic;
rst : in std_logic;
q : out std_logic_vector(3 downto 0)
);
end entity reversible_counter;
architecture rtl of reversible_counter is
begin
process(clk, rst)
variable count : integer range 0 to 9 := 0;
begin
if rst = '1' then
count := 0;
q <= "0000";
elsif rising_edge(clk) then
if count = 9 then
count := 0;
q <= "0000";
else
count := count + 1;
q <= std_logic_vector(to_unsigned(count, 4));
end if;
end if;
end process;
end architecture rtl;
```
这个计数器使用了一个可逆的计数算法,当计数器的值达到9时,它会重新开始计数,而不是继续增加到10。这个算法允许计数器在任何时候都能回到0,因此它是可逆的。
在这个代码中,我们使用了一个变量 `count` 来保存计数器的当前值。在每个时钟上升沿,如果 `count` 的值等于9,则将计数器重置为0,并将输出 `q` 设为 "0000"。否则,我们将 `count` 增加1,并将其转换为一个4位的 `std_logic_vector` 类型,然后将其分配给输出 `q`。
为了测试这个计数器,你可以在一个仿真波形中看到它如何工作。你可以使用一个测试台来提供时钟和复位信号,并监视计数器的输出。以下是一个简单的测试台:
```vhdl
entity tb_reversible_counter is
end entity tb_reversible_counter;
architecture testbench of tb_reversible_counter is
signal clk : std_logic := '0';
signal rst : std_logic := '0';
signal q : std_logic_vector(3 downto 0);
begin
dut : entity work.reversible_counter
port map (
clk => clk,
rst => rst,
q => q
);
process
begin
clk <= '0';
wait for 10 ns;
clk <= '1';
wait for 10 ns;
end process;
process
begin
rst <= '1';
wait for 5 ns;
rst <= '0';
wait for 5 ns;
rst <= '1';
wait;
end process;
end architecture testbench;
```
这个测试台提供了一个时钟信号和一个复位信号,并将它们分别连接到计数器的时钟和复位端口上。它还监视计数器的输出,并将其打印到仿真波形中。你可以将这个代码与计数器的代码一起编译,并运行一个仿真,以测试计数器的行为。