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。
