双向计数器的仿真源文件代码（VHDL）

双向计数器是一种在数字逻辑设计中常见的电路，它可以在两个方向上递增或递减计数。下面是一个简单的双向计数器的 VHDL 源代码示例。这个例子使用的是同步复位的方式：

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

entity bidirectional_counter is
    Port ( clk : in  STD_LOGIC;            -- 全局时钟输入
           rst : in  STD_LOGIC;            -- 硬件复位输入
           inc : in  STD_LOGIC;            -- 向前/向后的控制信号
           q_out : out STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0) -- 输出当前计数值
    );
end bidirectional_counter;

architecture Behavioral of bidirectional_counter is
begin

    process(clk, rst)
        variable current_count : integer range 0 to 7 := 0;
    begin
        if (rst = '1') then
            current_count <= 0;      -- 当复位时，计数归零
        elsif rising_edge(clk) then
            if inc = '1' then       -- 若向前，加一
                current_count <= current_count + 1;
            elsif inc = '0' then     -- 若向后，减一
                current_count <= current_count - 1;
                -- 如果结果小于0，则取模7后作为计数值
                if current_count < 0 then
                    current_count := current_count + 7;
                end if;
        end if;

        q_out <= std_logic_vector(current_count);   -- 更新输出
    end process;

end Behavioral;

-- 相关问题:
-- 1. 这段代码里的哪些部分是用于控制计数器的方向？
-- 2. 当inc信号变化时，计数器如何响应？
-- 3. 为什么需要对current_count进行取模7操作？

请注意，这只是一个基础版本的双向计数器，实际应用中可能需要根据需求添加更多的错误处理和复杂逻辑。