VHDL写一个异步清零可逆计数器

在VHDL设计一个异步清零可逆计数器，你需要定义一个进程，该进程控制计数状态并允许从当前值向后或向前递增。以下是简化的VHDL代码示例：

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

entity async_reset_counter is
    Port (
        clk : in STD_LOGIC;         -- 主时钟输入
        reset : in STD_LOGIC;       -- 异步清零信号
        count_out : out STD_LOGIC_VECTOR (N-1 downto 0);   -- 输出计数值
        direction : in STD_LOGIC          -- 可逆计数方向（0 = 正向，1 = 反向）
    );
end entity async_reset_counter;

architecture Behavioral of async_reset_counter is
begin
    process(clk, reset, direction)
    begin
        if rising_edge(clk) then
            if reset = '1' then
                count_out <= (others => '0');   -- 当reset为高时清零计数器
            elsif direction = '0' and count_out(N-1) = '0' then
                count_out <= count_out + 1;     -- 正向计数
            elsif direction = '1' then
                if count_out(0) = '0' then
                    count_out <= "0000";       -- 当到达最大值反向计数，跳回最小值
                else
                    count_out <= count_out - 1;   -- 反向计数
                end if;
            end if;
        end if;
    end process;
end architecture Behavioral;

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