vhdl设计完整的74ls194功能

74LS194是一个4位移位寄存器，可以在串行和并行模式下工作，同时也可以作为计数器使用。下面是一个基于VHDL的完整设计：

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

entity ls194 is
    Port ( CLK : in  STD_LOGIC;
           S : in  STD_LOGIC;
           P : in  STD_LOGIC;
           T : in  STD_LOGIC;
           A : in  STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);
           EN : in  STD_LOGIC;
           LD : in  STD_LOGIC;
           QA : out  STD_LOGIC;
           QB : out  STD_LOGIC;
           QC : out  STD_LOGIC;
           QD : out  STD_LOGIC);
end ls194;

architecture Behavioral of ls194 is
    signal shift_reg : std_logic_vector(3 downto 0);
    signal count : integer range 0 to 15;
begin
    process(CLK)
    begin
        if rising_edge(CLK) then
            if EN = '1' then
                if LD = '1' then
                    shift_reg <= A;
                else
                    if S = '1' and P = '0' and T = '0' then
                        shift_reg <= shift_reg(2 downto 0) & shift_reg(3);
                    elsif S = '0' and P = '1' and T = '0' then
                        shift_reg <= shift_reg(3) & shift_reg(2 downto 0);
                    elsif S = '0' and P = '0' and T = '1' then
                        shift_reg <= shift_reg(1 downto 0) & shift_reg(3 downto 2);
                    end if;
                end if;
            end if;
        end if;
    end process;

    process(CLK)
    begin
        if rising_edge(CLK) then
            if EN = '1' then
                if LD = '1' then
                    count <= 0;
                else
                    if S = '1' and P = '0' and T = '0' then
                        count <= count + 1;
                    elsif S = '0' and P = '1' and T = '0' then
                        count <= count - 1;
                    elsif S = '0' and P = '0' and T = '1' then
                        count <= 0;
                    end if;
                end if;
            end if;
        end if;
    end process;

    QA <= shift_reg(3);
    QB <= shift_reg(2);
    QC <= shift_reg(1);
    QD <= shift_reg(0);

end Behavioral;

在这个设计中，我们使用了两个进程，一个用于移位寄存器部分，另一个用于计数器部分。在上升沿时，根据输入信号和当前模式，移位寄存器可以进行移位或并行加载操作。同时，计数器的值也会相应地增加、减少或清零。最后，输出QA、QB、QC和QD分别对应移位寄存器的四个输出，可以用于连接其他电路。