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-- MAX+plus II VHDL Example
-- Efficient Counter Inference
-- Copyright (c) 1994 Altera Corporation

Library IEEE ;
use IEEE.std_logic_1164.all ;
use IEEE.std_logic_arith.all ;

ENTITY counters IS

 PORT
 (
  d  : IN  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  clk  : IN BIT;
  clear : IN BIT;
  ld  : IN BIT;
  enable : IN BIT;
  up_down : IN BIT;
  qa  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  qb  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  qc  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  qd  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  qe  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  qf  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  qg  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  qh  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  qi  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  qj  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  qk  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  ql  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  qm  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255;
  qn  : OUT  INTEGER RANGE 0 TO 255
 );
 
END counters;

ARCHITECTURE a OF counters IS
BEGIN
 -- An enable counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
 BEGIN
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF enable = '1' THEN
    cnt := cnt + 1;
   END IF;
  END IF;
  
  qa <= cnt;

 END PROCESS;

 -- A synchronous load counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
 BEGIN
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF ld = '0' THEN
    cnt := d;
   ELSE
    cnt := cnt + 1;
   END IF;
  END IF;

  qb <= cnt;
 END PROCESS;

 -- A synchronous clear counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
 BEGIN
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF clear = '0' THEN
    cnt := 0;
   ELSE
    cnt := cnt + 1;
   END IF;
  END IF;

  qc <= cnt;
 
 END PROCESS;

 -- An up/down counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
  VARIABLE direction  : INTEGER;
 BEGIN
  IF (up_down = '1') THEN
   direction := 1;
  ELSE
   direction := -1;
  END IF;
  
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   cnt := cnt + direction;
  END IF;

  qd <= cnt;
 
 END PROCESS;

 -- A synchronous load enable counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
 BEGIN
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF ld = '0' THEN
    cnt := d;
   ELSE
    IF enable = '1' THEN
     cnt := cnt + 1;
    END IF;
   END IF;
  END IF;

  qe <= cnt;
 
 END PROCESS;

 -- An enable up/down counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
  VARIABLE direction  : INTEGER;
 BEGIN
  IF (up_down = '1') THEN
   direction := 1;
  ELSE
   direction := -1;
  END IF;
  
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF enable = '1' THEN
    cnt := cnt + direction;
   END IF;
  END IF;

  qf <= cnt;
 
 END PROCESS;

 -- A synchronous clear enable counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
 BEGIN
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF clear = '0' THEN
    cnt := 0;
   ELSE
    IF enable = '1' THEN
     cnt := cnt + 1;
    END IF;
   END IF;
  END IF;

  qg <= cnt;
 
 END PROCESS;

 -- A synchronous load clear counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
 BEGIN
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF clear = '0' THEN
    cnt := 0;
   ELSE
    IF ld = '0' THEN
     cnt := d;
    ELSE
     cnt := cnt + 1;
    END IF;
   END IF;
  END IF;

  qh <= cnt;
 
 END PROCESS;

 -- A synchronous load up/down counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
  VARIABLE direction  : INTEGER;
 BEGIN
  IF (up_down = '1') THEN
   direction := 1;
  ELSE
   direction := -1;
  END IF;
  
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF ld = '0' THEN
    cnt := d;
   ELSE
    cnt := cnt + direction;
   END IF;
  END IF;

  qi <= cnt;
 
 END PROCESS;

 -- A synchronous load enable up/down counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
  VARIABLE direction  : INTEGER;
 BEGIN
  IF (up_down = '1') THEN
   direction := 1;
  ELSE
   direction := -1;
  END IF;
  
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF ld = '0' THEN
    cnt := d;
   ELSE
    IF enable = '1' THEN
     cnt := cnt + direction;
    END IF;
   END IF;
  END IF;

  qj <= cnt;

 END PROCESS;

 -- A synchronous clear load enable counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
 BEGIN
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF clear = '0' THEN
    cnt := 0;
   ELSE
    IF ld = '0' THEN
     cnt := d;
    ELSE
     IF enable = '1' THEN
      cnt := cnt + 1;
     END IF;
    END IF;
   END IF;
  END IF;
  
  qk <= cnt;
 
 END PROCESS;

 -- A synchronous clear up/down counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
  VARIABLE direction  : INTEGER;
 BEGIN
  IF (up_down = '1') THEN
   direction := 1;
  ELSE
   direction := -1;
  END IF;
  
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF clear = '0' THEN
    cnt := 0;
   ELSE
    cnt := cnt + direction;
   END IF;
  END IF;

  ql <= cnt;
 
 END PROCESS;

 -- A synchronous clear enable up/down counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
  VARIABLE direction  : INTEGER;
 BEGIN
  IF (up_down = '1') THEN
   direction := 1;
  ELSE
   direction := -1;
  END IF;
  
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF clear = '0' THEN
    cnt := 0;
   ELSE
    IF enable = '1' THEN
     cnt := cnt + direction;
    END IF;
   END IF;
  END IF;

  qm <= cnt;
 
 END PROCESS;

 -- A modulus 200 up counter
 PROCESS (clk)
  VARIABLE cnt   : INTEGER RANGE 0 TO 255;
  CONSTANT modulus  : INTEGER := 200;
 BEGIN
  IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
   IF cnt = modulus THEN
    cnt := 0;
   ELSE
    cnt := cnt + 1;
   END IF;
  END IF;

  qn <= cnt;
 
 END PROCESS;
END a;