西南交通数电:十进制可逆计数器设计与实现

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实验三:西南交通大学电子工程课程中的十进制可逆计数器设计与实现 在这个实验中,学生被要求构建一个可逆的十进制计数器,用于执行加法和减法操作,并能处理进位和借位逻辑。首先,预习思考题引导学生对计数器的工作原理和基本概念进行复习。实验的核心是通过Verilog语言编写了一个名为`zzc_2292_3`的模块,它接收四个输入信号:`cp`(时钟信号)、`clr`(清零功能)、`ud`(加减选择)和`ld`(装载信号),以及一个4位的输入数据`d`,并输出4位的`Q`结果和一个表示进位或借位的标志`co`。 模块内部的`always @(posedge cp)`语句描述了计数过程。在非清零状态下,如果装载信号有效,就将输入数据载入计数器;否则,根据加减选择信号决定是递增还是递减计数。当计数器达到最大值(9)或最小值(0)时,会自动清零或置满。`co`信号的计算则基于`clr`、`ud`和`Q`的当前状态。 实验还包括了电路图、状态图和流程图的设计,这些图表有助于理解计数器的工作流程。程序代码中提供了详细的注释,便于初学者理解和学习Verilog编程。仿真部分展示了计数器在不同输入条件下的行为,包括时序波形图,显示了计数器在时钟信号作用下各个信号的变化情况。 接着,实验要求学生制作引脚分配表,将电路中的信号与实际硬件连接对应起来,以便于在实际硬件平台上进行实验。实验现象的记录和数据整理分析是验证设计正确性的重要步骤,学生需要记录实验过程中观察到的计数器行为,并对其进行数据分析。 此外,实验报告中还包括了学生的个人信息(姓名、班级、学号、实验时间等),预习成绩以及验收记录,记录了一次验、二次验或补验的过程,以及指导老师的评价。最后,学生应该反思他们在实验中遇到的问题,总结经验教训,分享个人的心得体会,这有助于提升他们的实践能力和问题解决能力。 这个十进制可逆计数器实验不仅涵盖了数字逻辑设计的基础知识,如计数器结构、Verilog编程和模拟验证,还锻炼了学生的实验操作技能和理论与实践相结合的能力。