EDA与嵌入式学习:进制计数器设计

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该资源主要涉及的是数字逻辑设计领域,特别是使用EDA(电子设计自动化)工具进行嵌入式系统设计中的计数器实现。示例代码展示了如何用VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)编写不同进制的计数器,包括二进制计数器和六进制计数器。这些计数器可以用于系统中的时序控制、频率分频等任务。 在VHDL代码中,可以看到以下几个关键组件: 1. `TIMES` 实体:这是整个设计的主体,它定义了输入和输出端口。输入包括清除信号(CLR)、时钟信号(CLK)和使能信号(ENA),输出是显示信号(DISPLAY)和段选择信号(SEG_SEL)。`TIMES` 实体中还包含了几个内部缓冲器(如SEG_SEL)用于连接不同的计数器。 2. `CLKGEN` 组件:这是一个时钟发生器,它接收一个输入时钟(CLK),并生成一个新的时钟信号(NEWCLK)。这个组件可能是用来产生分频或者倍频的时钟信号,以满足不同计数器的需求。 3. `CNT10` 和 `CNT6` 组件:这两个是计数器组件,分别实现了十进制和六进制的计数功能。它们都有相同的输入端口(CLK、CLR、ENA)和输出端口(CQ:计数输出,CARRY_OUT:进位输出)。`CNT10` 可能是一个4位二进制计数器,能够从0计数到9;而`CNT6` 是一个4位的六进制计数器,可以计数0到5。 4. 内部信号(S0-S5)和中间变量(DISP_TEMP、DISP_DECODE、DOUT):这些信号用于连接各个组件并存储计数值。例如,`DOUT` 可能是整个计数系统的最终输出,它通过一系列的计数器级联来得到所需的进制转换。 设计的工作流程可能是这样的:首先,`CLKGEN` 生成新的时钟信号供后续计数器使用。接着,`CNT10` 依次接收并处理时钟,产生一个4位的二进制计数输出(DOUT(3DOWNTO0)),然后这个输出被传递给下一个`CNT10` 进行进一步计数(DOUT(7DOWNTO4),以此类推。`CNT6` 用于对特定部分的计数进行六进制转换。最后,计数结果通过解码器(可能由`DISP_DECODE` 表示)转换为适合显示的格式,并通过`DISPLAY` 输出。 这个设计适用于学习和理解数字逻辑设计,特别是VHDL编程和计数器的实现。通过这种方式,可以学习如何构建和连接不同类型的计数器,以及如何处理进制转换问题,这对于嵌入式系统和FPGA/CPLD设计非常重要。