第七讲_VHDL的混合输入法.pptVIP

第七讲 VHDL硬件描述语言_5 教学课时：2学时 教学内容：原理图和VHDL混合输入法设计 （1）同步计数器的设计 （2）7段显示译码器的设计 （3）顶层实体的设计 1、原理图与VHDL混合输入法设计 以具体实例进行讲解。 要求： （1）先设计一个1位十进制数的计数显示译码电路。其中，计数器、七段显示译码电路由VHDL程序描述。 （2）在原理图中调用2个1位十进制数计数器，2个七段显示译码电路来实现2位十进制的计数显示，以完成整个电路的设计，并用Quartus II进行功能仿真。 一、同步计数器的设计。 所谓同步计数器，就是在时钟脉冲的控制下，构成计数器的各触发器状态同时发生变化的那一类计数器。 异步复位：是指复位信号一有效，计数器的计数值清0，进位输出清0. 同步复位：是指复位信号有效，且时钟脉冲正是上升沿（或下降沿）时，计数器的计数值和进位输出清0. 思考题 设计4位右移移位寄存器。要求用VHDL文本输入设计1位D触发器，再用原理图方式设计4位右移移位寄存器，并仿真验证。 * * 例1：设计一个具有异步复位的1位十进制计数器，VHDL程序为counter_1.vhd，并使用Quartus II进行仿真。 设计思路： （1）确定端口引脚： clk:时钟信号 rst:复位信号 q:计数值 cout:计数满 （2）工作流程： rst=1?若是，将q，cout清零，若否，则判断是否clk上升沿，若是，则计数。计数时判断是否计到9，若是，则q清零,cout置1；若否，则计数值加1，cout清零. library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity counter_1 is port(clk,rst:in std_logic; q:out integer range 0 to 9; cout:out std_logic); end entity; architecture one of counter_1 is begin process(clk,rst) variable y:integer range 0 to 9; begin if rst='1' then y:=0; cout<='0'; elsif clk'event and clk='1' then if y=9 then y:=0; cout<='1'; else y:=y+1; cout<=‘0’; end if; end if; q<=y; end process; end one; 异步复位的1位十进制计数器的仿真时序图 二、七段显示译码器的设计 七段显示译码器是将1位十进制数码译成数码管对应的a-g七段显示信号。它有两种连接方式，共阴极和共阳极连接。 设采用共阴极连接，则‘1’使对应的二极管亮，‘0’使对应的二极管灭。 例2：设计七段显示译码器的VHDL程序。 07H 7 7FH 8 6FH 7DH 6DH 66H 4FH 5BH 06H 3FH 9 6 5 4 3 2 1 0 七段码表： 七段显示译码器的设计思路： （1）确定端口引脚 d:输入的1位十进制数 y:输出的七段码值 （2）程序编写,可考虑用case 语句对输出y赋值。 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity sec7 is port(d:in integer range 0 to 15; y:out std_logic_vector(6 downto 0)); end entity; architecture one of sec7 is begin process(d) begin case d is when 0 =>y<="0111111"; when 1 =>y<="0000110"; when 2 =>y<="1011011"; when 3 =>y<="1001111"; when 4 =>y<="1100110"; when 5 =>y<="1101101"; when 6 =>y<="1111101"; when 7 =>y<="0000111"; when 8 =>y<="1111111"; when 9 =>y<="1101111"; when others =>y<="ZZZZZZZ"; end case; end process; end one; 7段数码显示的仿真时序图 例3：用原理图，VHDL混合方式设计2位十进制数的计数显示译码电路。 第一步：生成