黄红涛实验报告--同步计数器.docx

学生实验报告
实验课名称:VHDL硬件描述语言
实验项目名称: 同步计数器
专业名称:电子科学与技术
班级:电子科学与技术一班
学号:3205080134
学生姓名:黄红涛
教师姓名:程鸿亮
_____2010___年_11___月__13__日
组别_____________________ 同组同学_ 刘增辉
实验日期:2011 年 11 月 13 日实验室名称______ 成绩____
一、实验名称:
同步计数器
二、实验目的与要求:
实验目的:
设计一个同步二十四进制计数器,理解触发器同步计数工作机制,掌握同步触发控制的VHDL描述方法以及异步清零的描述方法。
实验要求:
通过VHDL编程,实现一个同步二十四进制计数器,要求有1个异步清零端、1个时钟脉冲输入、驱动7段数码管显示的个位和十位信号端,具体接口说明如下图所示。
clk:计数时钟脉冲输入;
clr:异步清零信号,高电平有效,此时输出显示为“00”
ten[6..0]:十位数的7段数码管显示输出;
one[6..0]:个位数的7段数码管显示输出;
首先在QuartusII上进行功能和时序仿真,之后通过器件及其端口配置下载程序到SOPC开发平台中。在硬件实现中,要求:
用实验平台的按键实现清零(clr):采用模式2的输入方式,要求用键1实现清零。
用实验平台的数码管实现计数输出的显示:要求使用数码管8显示十位、数码管7显示个位。
用实验平台的LED发光阵列的LED8显示进位信号,要求当数码管输出“23”
时,进位输出有效。
计数器的时钟信号采用实验平台的clock0时钟资源:
可以通过跳线选择不同的时钟频率,~20MHz。此频率不能选择的太高,一般应选择16Hz以下,同学们可以调节此跳线观察计数效果。
三、实验内容:
实验步骤:
1. 打开QuartusII软件,建立一个新的工程:
2. 建立VHDL文件:
3. 建立矢量波形文件
4. 进行功能仿真
5. 进行时序仿真
6. 器件的下载
四、实验条件:
1. WindowsXP操作系统
2. QuartusII EDA开发系统
3. 杭州康芯SOPC硬件开发平台
五、实验原理:
:
2硬件设置与调试原理:
1)采用模式2的输入方式,用验平台的按键实现清零(clr),用LED8作为进位输出指示灯,用数码管8显示十位、数码管7显示个位,当异步清零端为高电平‘1’时,无论当前计数器的输出为多少,即可改变输出结果为“00”,数码管8,数码管7分别显示输出的十位和个位,计数结果直接可以通过数码管的显示数据读出来,当计数到达“23”时,此LED上面为高电平,正常发光。
2)计数器的输出信号随时钟信号clk的变化具有规律性,他们的变化遵循以下规律:
Clk
Ten
One
C0
Clk
Ten
One
C0
0à1
0
0
0
0à1
1
2
0
0à1
0
1
0
0à1
1
3
0
0à1
0
2
0
0à1
1
4
0
0à1
0
3
0
0à1
1
5
0
0à1
0
4
0
0à1
1
6