实验报告学生姓名:EDA小王子学号:国家机密专业班级:国家机密实验类型:□验证□综合√设计□创新实验日期:国家机密实验成绩:很高实验二模可变计数器设计(模23/模109)一、实验目的1.学习一般的数字电路设计;2.学习数码管的输出方法;3.进一步熟悉QuartesII集成开发软件的使用以及PH-1V型实验装置的使用二、实验要求学习多层次设计法,设置一位控制位M,要求M=0:模23计数;M=1:模109计数;计数结果用静态数码管显示。三、实验设计1.设计思路:数字电路以前学过模值计数器的设计,而这个实验只是在原类型题加了一个模值转换的设置,再加上要求用数码管显示,所以必须把计数结果转换成BCD码,所以干脆直接使用BCD码进行模值控制。2.实验程序:LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYcountISPORT(CLK,RST,EN,M:INSTD_LOGIC;CQ1,CQ2,CQ3:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);COUT:OUTSTD_LOGIC);ENDENTITYcount;ARCHITECTUREoneOFcountISSIGNALmodel:INTEGER;BEGINPROCESS(CLK,RST,EN,M,model)VARIABLECQI:STD_LOGIC_VECTOR(11DOWNTO0);BEGINIFM='0'THENmodel<=34;ELSIFM='1'THENmodel<=264;ELSEmodel<=0;ENDIF;IFRST='1'THENCQI:=(OTHERS=>'0');ELSIFCLK'EVENTANDCLK='1'THENIFEN='1'THENIFCQI'0');ENDIF;ENDIF;ENDIF;IFCQI=modelTHENCOUT<='1';ELSECOUT<='0';ENDIF;CQ1<=CQI(3DOWNTO0);CQ2<=CQI(7DOWNTO4);CQ3<=CQI(11DOWNTO8);ENDPROCESS;ENDARCHITECTUREone;四、主要仪器设备及耗材实验工具软件,实验箱。五、实验步骤1.建立工作库文件夹和编辑设计文件(1)在D盘下建立一个文件夹保存工程文件;(2)打开QuartusII,建立新的VHDL文件,再打开的页面下输入程序。2.编译过程(1)输入完程序之后逐个编译(2)逐个编译无错之后进行全程编译3.系统仿真(1)建立新的波形激励文件(2)在波形编辑器窗口添加节点(3)通过Edit->EndTime来设定仿真结束时间(4)将工程count的端口信号名选录波形编辑器中(5)在CLOCK窗口中设置CLK的时钟周期为100us,占空比为50(6)点击save保存(7)通过Tools下的SimulatorTools项进行仿真,然后观察输出波形。4.引脚锁定(1)通过Assignment->AssignmentEditor->Pin查找到所有的引脚(2)选择各个输入输出信号来锁定到不同引脚,进行全编译锁定引脚,CLK-79,EN-53,RST-55,M-54,CQ0-172,CQ1-173,CQ2-174,CQ3-175,CQ4-176,CQ5-177,CQ6-179,CQ7-180,CQ8-186,CQ9-187,CQ10-189,CQ11-190,COUNT-2085.编程下载(1)选择Tools->Programmer菜单,点击HardwareSetup窗口完成硬件设置(2)点击Start开始编程下载六、仿真波形1.模23计数(M=0)在计数到22时产生了进位,实现一次模22计数2.模109计数(M=1)计数到108时,产生进位,实现模109计数七、实验结果当M接低电平,数码管在0—22循环,计数到22时,LED8亮一次;当M接高电平,数码管在0—108循环,计数到108是,LED8亮一次。八、实验总结1.加深了自己对vhdl语言的运用,也更熟悉了实验过程中的操作。2.相比较第一个实验,这个实验感觉比第一个难,难度主要体现在程序比第一个复杂许多,有许多需要重点注意的地方:(1)IFM='0'THENmodel<=34;ELSIFM='1'THENmodel<=264;此处模值应转换为十进制计数,BCD码22即为十进制中的34,BCD码中的108即为十进制中的264(2)IFCQI(7DOWNTO0)=153THENCQI:=CQI+103;ELSIFCQI(3DOWNTO0)=9THENCQI:=CQI+7;由于当计数到9时,BCD码为1001,而10的BCD码为00010000,并不是1010,所以当计数到9时,应加上7,计数到153时同理。注:若程序写为CQI(11DOWNTO0),在计数超过10后,将会变为16进位。