-在VHDL设计中,给时序电路清0(复位)有两种不同方法,它们是什么?如何实现?-解1:
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY DFF1 IS
PORT(CLK,RST,EN,D: IN STD_LOGIC;
Q: OUT STD_LOGIC);
END DFF1;
ARCHITECTURE bhv OF DFF1 IS
SIGNAL Q1:STD_LOGIC; --类似于在芯片内部定义一个数据的暂存节点
BEGIN PROCESS (CLK,Q1,RST,EN)
BEGIN IF RST='1' THEN Q1<='0';
ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN IF EN='1' THEN Q1<=D;
END IF; END IF;
END PROCESS; Q<=Q1; --将内部的暂存数据向端口输出
END bhv;
--解2:含同步复位控制的D触发器
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY DFF1 IS
PORT(CLK,RST,D: IN STD_LOGIC;
Q: OUT STD_LOGIC);
END DFF1;
ARCHITECTURE bhv OF DFF1 IS
SIGNAL Q1:STD_LOGIC; --类似于在芯片内部定义一个数据的暂存节点
BEGIN
PROCESS(CLK,Q1,RST)
BEGIN
IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN
IF RST='1' THEN Q1<='0';ELSE Q1<=D;END IF;
END IF;
END PROCESS;
Q<=Q1; --将内部的暂存数据向端口输出
END bhv;
5-7 用VHDL设计一个功能类似74LS160的计数器。
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY CNT10 IS
PORT(CLK,RST,EN,LOAD : IN STD_LOGIC;
DATA : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); --4位预置数
DOUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);--计数值输出
COUT : OUT STD_LOGIC); --计数进位输出
END CNT10;
ARCHITECTURE behav OF CNT10 IS BEGIN
PROCESS(CLK,RST,EN,LOAD)
VARIABLE Q : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
BEGIN IF RST='0' THEN Q:=(OTHERS =>'0'); --计数器异步复位
ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN --检测时钟上升沿
IF EN='1' THEN --检测是否允许计数或加载(同步使能)
IF LOAD='0' THEN Q:=DATA; --允许加载
ELSE
IF Q<9 THEN Q:=Q+1; --允许计数,检测是否小于9
ELSE Q:=(OTHERS=>'0'); --大于等于9时,计数值清零
END IF;
END IF;
END IF;
END IF;
IF Q=9 THEN COUT<='1'; --计数大于9,输出进位信号
ELSE COUT<='0'; END IF; DOUT<=Q; --将计数值向端口输出
END PROCESS;
END behav;
5-8 给出含有异步清0和计数使能的16位二进制加减可控计数器的VHDL描述。
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY ADD_SUB_LOAD_16 IS
PORT (CLK,RST,ADD_EN,SUB_EN,LOAD : IN STD_LOGIC;
DATA : IN STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0) ;
CQ : OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0) ;
COUT : OUT STD_LOGIC);
END ENTITY ADD_SUB_LOAD_16;
ARCHITECTURE A_S_16 OF ADD_SUB_LOAD_16 IS
BEGIN
PROCESS(CLK,RST,ADD_EN,SUB_EN,LOAD)
VARIABLE CQI: STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);
--VARIABLE LS_LOAD : STD_LOGIC;
BEGIN
--LS_LOAD:=LOAD;
IF RST = '1' THEN CQI:=(OTHERS => '0');--计数器异步复位
ELSIF LOAD = '1' THEN CQI:=DATA; --LS_LOAD:='0'; --计数器异步复位
ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN --检测时钟上升沿
IF ADD_EN='1'THEN --检测是否允许计数(同步他能)
IF CQI<16#FFFF# THEN CQI:=CQI+1; --允许计数,检测是否小于65535
ELSE CQI:=(OTHERS => '0'); --大于65535,计数值清零
END IF;
IF CQI=16#FFFF# THEN COUT<='1'; --计数大于9,输出进位信号
ELSE COUT <= '0';
END IF;
END IF;
IF SUB_EN='1'THEN --检测是否允许计数(同步他能)
IF CQI>0 THEN CQI:=CQI-1; --允许计数,检测是否小于65535
ELSE CQI:=(OTHERS => '1'); --大于65535,计数值清零
END IF; IF CQI=0 THEN COUT<='1'; --计数大于9,输出进位信号
ELSE COUT <= '0';
END IF;
END IF;
END IF;
CQ<=CQI; --将计数值向端口输出
END PROCESS;
END ARCHITECTURE A_S_16;