基于HDL十进制计数显示系统的设计Word格式文档下载.docx

1、 * *大学*学院制实验二 基于 HDL 十进制计数、 显示系统设计一、实验原理1、 实验内容：设计具有异步复位、 同步使能的十进制计数器,其计数结果可以通过七段数码管、 发光二极管等进行显示。2、 模块端口信号说明输入信号：Cl_50m -系统采样时钟lk -待计数的时钟l -异步清零信号， 当l=, 输出复位为 0，当 cl=0, 正常计数ena-使能控制信号, 当 ena1， 电路正常累加计数,否则电路不工作输出信号：6： 0-驱动数码管，显示计数值的个位ut -1bit数据, 显示计数值向十位的进位M-共阳级数码管,公共端（ 接地， 参考开发板原理图）3、 以自顶向下的设计思路进行模块

2、划分：整个系统主要设计的模块是:十进制计数模块和数码管驱动模块， 由于实验板的按键为实现硬件防抖,则需要将按键输入的时钟 ck,先通过消抖模块消抖后， 再输出至后续使用1） 十进制计数器模块设计输入:CK-待计数的时钟CL -异步清零信号， 当CR 1,输出复位为 0， 当 L =， 正常计数EN-使能控制信号， 当EN=1， 电路正常累加计数, 否则电路不工作输出：M3:0-计数值的个位。即, 在 CLK 上升沿检测到 SU= 时， SU将被置0, 开始新一轮的计数。OUT -计数值的十位进位， 即: 只有在时钟 LK 上升沿检测到 SUM=9 时，COUT将被置， 其余情况下 CO;在设计

3、中可以使用way, fese-if语句实现, 设计中注意不要在两个以上的 away模块中对同一个变量进行赋值, 否则会产生多重赋值源（ multi-sour） 的问题。2） 数码管显示驱动模块（ ld.v）输入: sum：0 -待显示的数值输出： t6:0 -驱动数码管的七位数值（注意下表中ot 的对应位）这是一个组合逻辑电路， 可以考虑用alays, 或者 sgn语句设计。3） 消抖模块（1）按键抖动的产生原因:通常的按键所用开关为机械弹性开关, 当机械触点断开、 闭合时,由于机械触点的弹性作用， 一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通, 在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴

4、随有一连串的抖动, 为了不产生这种现象而作的措施就是按键消抖。（） 本次实验提供的消抖模块简介电平检查模块： 检测输入的按键是否被按下或者释放， 并分别将 H2_Sg,2H_Sig拉高,并随后拉低, 给出按键的操作信息。延时模块： 对输入的信号变化时刻进行计时并观察信号的变换情况，对输出端口进行恰当地赋值;实验资料中将给出消抖模块设计源代码。 对模块的具体设计细节不需理解， 消抖模块不要求仿真；4、扩展内容: 完成四位一体数码管的动态扫描显示。 完成从 0-9999循环计数。一、 实验步骤1、先建立一个名为hyan2的工程，在建立资源“cnt1”的riog HDL模型，完了之后，在此窗口下编辑

5、cn10的相关代码；完成以后，进行编译，看代码是否有错，代码截图如下:Testbc截图如下：仿真截图如下：2、在同一工程下简历灵一资源“ledv”的Vrilog HDL模型，建好之后,按照所给真值表进行代码编辑，完成之后同样进行编译,看是否出现错误,经过调试后得到正确代码截图如下:Ttbch后截图如下：并进行仿真：3、再建立一个消抖模块资源，并将老师所给的代码复制到窗口里，然后将两个子模块程序添加到这个资源下；完成第三部分;4、最后是顶层模块的设计,建立一个名为“zogd”的资源,将前面三个模块都添加到此资源下,并编写相关代码,截图如下：5、写好约束文件,建立一个nt.uc文件,并将第一行改成

6、实验指导书上所要求的，完成这步之后,由于实验时间有限,后面的就没有完成了。二、 实验结果及分析仿真结果如下截图所示:三、 实验思考题解答（实验指导书要求的思考题）1、 如何用两个或一个 ways 实现十进制计数模块? 写出相应代码。modulecounte（clk,cr,E,C,ata_o）；inpt cl,E;inutcr;outpt 3:0data_ou；outpu；regC;reg 3: aa_out；nitalbegin C=0; data_u;eays （posedge cor posede cl ） gin f（clr） ben dt_out=0; =; end els ein i

7、（E） begi if（daub101） begin data_ot=daa_out+1; C=; end else en da_ot=0; =1; nd end end end enddul2、如何用always, 或assi 实现数码管的驱动设计？mdle sg（datain,dataot）;input3:0 dtain;output 6：0 daa_out;rg 6:0 at_out;lays （data_in）beiata_ot=711111； cse（data_in） 4b000:ata_u7b011111； 40001:data_out=700010;b0010:ata_out=1

8、01111; 4b0011:ataut7100111； 4b000：dat_=7b10010； b0101:dut=7111101; 4b01:atao=7b111101; b01:data_out=7000011; 4b00:at_b111111; 4b1:ata_out=71101111； 41010:data_=7111011;b11:daa_ut=7b1111100; 4b1100:datout7b111001; 4b1101:a_u701111;b110:dta_out=7b11101； 4b1111:ta_ou=110001; eal; enaeen3、 比较实验一与实验二的实验过

9、程， 说明原理图输入法与 HL 输入法的不同的应用环境。通过两次实验对PG及ISE工具的学习，认识到:原理图输入法繁琐、效率低,一般只应用于小系设计或复杂系统的顶层模块连接。引荐描述语言HL，适用于复杂系统设计要求的输入方式，可以有效的表达、传达设计者的设计意图，快速实现作者的设计思想。、CHIPCPE 调试和仿真有何区别？前者是对代码当中出现的错误进行检查,重点在过程;而后者则是一种虚拟的结果的分析。四、 体会这次实验虽然和第一次实验的题目都一样,但区别在于前者是通过电路原理图来实现,而这次实验室靠编写代码来实现同样的功能。我觉得写代码要更难一些,但是很能锻炼我们,在自己编写的过程中，我们队理论课上老师讲的一些语法规则，语句等的使用,都有了更深入的了解和认识,而且在对仿真结果的分析，更能结合这个模块要实现的功能来进行分析，但不足的是,每次都不能把握时间将代码下载到硬件里，希望下次能有所改变。