Xilinx_ISE教程：构建模16计数器与1Hz信号发生器

"该资源是一个关于使用Xilinx ISE 9.1软件设计模16计数器的教程。设计任务包括创建一个时钟频率为48MHz的系统，输出1Hz的信号以及模16的数据，这些信息将通过LED显示。指定的管脚分配为：CLK连接到T8，模16的LED1-4分别连接到C10、A10、B10、A9，1Hz信号LED连接到B8。教程涵盖了从启动软件、创建项目工程、设置参数、输入设计文件到编译、仿真和下载的全过程。" 在这个教程中，我们将学习如何使用Xilinx ISE 9.1这个集成开发环境来设计一个模16计数器。设计的目标是实现以下功能： 1. 输入一个48MHz的系统时钟（CLK）。 2. 生成1Hz的输出信号，此信号将通过一个LED（B8）进行指示。 3. 输出模16的数据，这些数据将由4个LED（C10、A10、B10、A9）显示。 4. 设定特定的管脚分配，如CLK连接T8，模16计数器的输出LED1-4分别连接C10、A10、B10、A9，而1Hz信号的LED连接B8。 首先，我们需要启动Xilinx ISE 9.1软件，然后创建一个新的项目工程。在"File"菜单中选择"New Project"，并为项目命名及设定保存位置，注意避免使用中文字符和以数字开头的名称。 接下来，我们需要设置项目参数。在新项目对话框中，根据提示进行配置，确保选择合适的设备和目标语言（例如VHDL）。接着，一路"Next"直到完成设置。 然后，我们需要添加新的源文件。通过"Project"菜单的"New Source"选项，输入文件名，并选择VHDL模块作为源程序的类型。文件名不能与项目名相同。 在源代码编辑器中，我们编写VHDL代码来定义计数器实体和结构体。例如，定义一个名为`cnt16`的实体，它有三个输入端口：`clk`（时钟），`dout`（模16计数器的输出），和`dclk1`（1Hz信号）。实体的架构部分将包含计数逻辑，例如使用进程（process）来检测时钟边沿，实现计数功能。 ```vhdl entity cnt16 is port ( clk : in std_logic; dout : out std_logic_vector(3 downto 0); dclk1 : out std_logic ); end cnt16; architecture Behavioral of cnt16 is signal clk1 : std_logic := '1'; signal q : integer range 0 to 24000000 := 0; -- 用于存储计数值 signal w : std_logic_vector(3 downto 0) := "0000"; -- 计数器输出 begin dclk1 <= clk1; dout <= not w; t1: process(clk) -- 时钟处理 begin if clk'event and clk = '1' then -- 计数逻辑，这里应实现模16的计数 ... end if; end process; end Behavioral; ``` 在上述代码中，`t1`进程是时钟处理过程，当检测到时钟上升沿时，计数器会更新其值。计数器的逻辑需要正确实现模16计数，这意味着每计数16次，计数值应复位到0。同时，`dclk1`输出的1Hz信号可以通过对48MHz时钟分频得到，例如除以48000000。 完成设计后，需要进行编译和仿真测试，确保设计符合预期。编译可以检查语法错误和逻辑错误，而仿真则允许我们在硬件实现之前验证设计的功能。最后，一旦设计通过了所有测试，就可以进行适配、编程和下载到实际硬件上，使得LED指示灯按照预期显示模16计数器的输出和1Hz信号。 总结来说，这个教程详细介绍了如何使用Xilinx ISE 9.1设计一个模16计数器，涵盖了从创建项目、编写VHDL代码到实现功能验证和硬件下载的整个流程，对于初学者了解FPGA设计和Xilinx工具链具有很高的参考价值。