3位十进制循环计数器设计与实现

本篇文档主要介绍了在信息科学与技术系的实验课程中，关于3位十进制循环计数器的设计。实验的目标是设计一个能实现从0加到999然后回到0的循环计数器，每秒钟计数增加1次，并具备控制开始（start）和停止（stop）功能。该计数器的核心部分是一个三位循环计数器，其工作原理是利用分位电路将计数值动态显示在三个数码管上。 设计要点包括以下几个模块： 1. 计数器模块（Cyclecnt）： - 该部分负责实现基本的计数功能，当start信号有效时，计数器开始计数，每接收到一个时钟信号（clkin），计数器加1，直到达到999后，通过某种机制回零，进入下一个循环。 2. 分频电路： - 实现计数器频率的降低，例如6分频意味着输出信号周期是输入时钟周期的6倍，使得计数速度减慢到1Hz。设计时通过定义计数器来实现，如使用`entity fdiv10`，其中N为分频因子，如50MHz被分频至1Hz。 3. 扫描电路： - 这个电路确保了计数器的输出只在start信号和特定脉冲信号有效时才变为高电平，当reset和stop信号有效时，计数器的信号变为低电平，以控制计数的开始和停止。 4. 按键去抖电路： - 实验中可能还包括对用户输入的按键信号进行处理，以防止因按键抖动导致的计数错误，通常会加入适当的延时或滤波环节。 5. 设计实现： - 使用Verilog或类似的硬件描述语言（HDL）进行编码，如`signalcnt`变量表示当前计数值，过程`process(clkin)`负责处理时钟事件，通过条件语句控制输出信号的高低。 在整个设计过程中，学生需要理解十进制计数器的工作原理，掌握分频技术的应用，以及如何将数字信号正确地显示在数码管上。此外，控制逻辑的实现，特别是计数的启动和停止控制，是设计的关键环节。完成这样的实验有助于增强学生的硬件设计能力和对数字逻辑的理解。