計數(shù)器的設計2014.ppt

1、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)實驗,電子電工中心,實驗七：計數(shù)器的設計,掌握計數(shù)器電路的設計方法 學會利用集成計數(shù)器電路設計不同進制計數(shù)器 學會Verilog語言狀態(tài)機法計數(shù)器,實驗目的,實驗原理,計數(shù)器的設計,1、什么是計數(shù)器 計數(shù)器可以實現(xiàn)計數(shù)（分頻）、定時、產生節(jié)拍脈沖等。 集成計數(shù)器通常具有計數(shù)、保持、預置數(shù)、清零(置0)等多種 功能。 2、計數(shù)器分類 按進位方式，分為同步和異步計數(shù)器； 按進位制，分為模二、模十和任意模計數(shù)器； 按邏輯功能，分為加法、減法和可逆計數(shù)器； 按集成度，分為小規(guī)模與中規(guī)模集成計數(shù)器； 中規(guī)模集成計數(shù)器功能完善，具有自擴展特性，所以通用性很強。因此要求學生能看懂功能表，并

2、且能熟練使用集成計數(shù)器。,有關計數(shù)器,實驗原理,計數(shù)器的設計,同步集成計數(shù)器74LS160,74LS160是十進制同步加法計數(shù)器，具有計數(shù)、保持、預置、和清零功能,實驗原理,計數(shù)器的設計,實驗原理,計數(shù)器的設計,1異步置0功能。 QDQCQBQA=0000。2同步并行置數(shù)功能。CLR=1、LDN =0時，在CP上升沿作用下， QDQCQBQA=dcba。3計數(shù)功能。 CRN =LDN =1;ENP =ENT =1時，在CP的作用下，按照8421BCD碼進行十進制加法計數(shù)。4保持功能。當CRN =LDN =1、且ENP ENT = 0時，計數(shù)器狀態(tài)保持不變。,實驗內容1,計數(shù)器的設計,1.1 7

3、4160十進制計數(shù)器測試,實驗內容1,計數(shù)器的設計,1.2 74160十進制計數(shù)器仿真波形圖,實驗內容1,計數(shù)器的設計,1.3 74160十進制計數(shù)器仿真測試表1,實驗內容2,計數(shù)器的設計,2.1 六進制計數(shù)器的設計方法清零法仿真電路,第一種：清零法,實驗內容2,計數(shù)器的設計,2.2 六進制計數(shù)器的設計方法清零法仿真圖,第一種：清零法,實驗內容2,計數(shù)器的設計,2.3 六進制計數(shù)器的設計方法清零法完整下載電路,第一種：清零法,實驗內容2,計數(shù)器設計,2.4 清零法六進制計數(shù)器測試 實驗步驟：,新建項目或打開項目 -*.qpf； 新建原理圖文件-*.bdf； 編譯；建仿真波形文件-*.vwf；

4、分配管腳:為輸入輸出信號分析管腳，編譯，生成_*.sof文件，下載。,實驗內容2,計數(shù)器的設計,2.5 清零法六進制計數(shù)器測試表2,注意：LED燈亮輸出記為“0”，否則記“1”,實驗內容3,計數(shù)器的設計,第二種：置數(shù)法,3.1 六進制計數(shù)器的設計方法置數(shù)法仿真電路,實驗內容2,計數(shù)器的設計,3.2 六進制計數(shù)器的設計方法置數(shù)法仿真圖,第二種：置數(shù)法,實驗內容3,計數(shù)器的設計,3.3六進制計數(shù)器的設計方法置數(shù)法數(shù)碼顯示完整電路,實驗內容3,計數(shù)器的設計,3.4 置數(shù)法六進制計數(shù)器測試表2,實驗內容4,計數(shù)器的設計,4.1 Verilog語言設計計數(shù)器狀態(tài)機法設計星期電路,利用狀態(tài)機法設計星期電路

5、，要求顯示星期1、2、3、4、5、6及星期日（可用數(shù)字8代替）； 狀態(tài)機法：always加case語句，即可實現(xiàn)狀態(tài)轉移圖的描述。 星期的狀態(tài)轉移圖為：,1,2,3,4,5,6,8,實驗內容4,計數(shù)器的設計,module counter1( week,PR,clk); input PR,clk; output week; reg3:0 week; reg 3:0state; parameter s1=4d1,s2=4d2, s3=4d3,s4=4d4, s5=4d5,s6=4d6, s8=4d8;,always (posedge clk ) begin if(PR) week=s1; else

6、 begin case(state) s1: begin state=s2;week=state; end s2: begin state=s3;week=state; end s3: begin state=s4;week=state; end s4: begin state=s5;week=state; end s5: begin state=s6;week=state; end s6: begin state=s8;week=state; end s8: begin state=s1;week=state; end endcase end end endmodule,實驗內容4,計數(shù)器的設計,3.2 狀態(tài)機