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1、实验六Verilog设计分频器/计数器电路一、实验目的1、进一步掌握最基本时序电路的实现方法；2、学习分频器/计数器时序电路程序的编写方法；3、进一步学习同步和异步时序电路程序的编写方法。二、实验内容1、用Verilog设计一个10分频的分频器，要求输入为clock（上升沿有效），reset（低电平复位），输出clockout为4个clock周期的低电平，4个clock周期的高电平），文件命名为fenpinqi10.v。2、用Verilog设计一异步清零的十进制加法计数器，要求输入为时钟端CLK（上升沿）和异步清除端CLR（高电平复位），输出为进位端C和4位计数输出端Q，文件命名为couter
2、10.v。3、用Verilog设计8位同步二进制加减法计数器，输入为时钟端CLK（上升沿有效）和异步清除端CLR（低电平有效），加减控制端UPDOWN，当UPDOWN为1时执行加法计数，为0时执行减法计数；输出为进位端C和8位计数输出端Q，文件命名为couter8.v。4、用VERILOG设计一可变模数计数器，设计要求：令输入信号M1和M0控制计数模，当M1M0=00时为模18加法计数器；M1M0=01时为模4加法计数器；当M1M0=10时为模12加法计数器；M1M0=11时为模6加法计数器，输入clk上升沿有效，文件命名为mcout5.v。5、VerilogHDL设计有时钟时能的两位十进制计
3、数器，有时钟使能的两位十进制计数器的元件符号如图所示，CLK是时钟输入端，上升沿有效；ENA是时钟使能控制输入端，高电平有效，当ENA=1时，时钟CLK才能输入；CLR是复位输入端，高电平有效，异步清零；Q3.0是计数器低4位状态输出端，Q7.0是高4位状态输出端；COUT是进位输出端。三、实验步骤实验一：分频器1、 建立工程1 / 282、 创建Verilog HDL文件3、 输入10分频器程序代码并保存4、 进行综合编译5、 新建波形文件6、 导入引脚7、 设置信号源并保存8、 生成网表9、 功能仿真10、 仿真结果分析由仿真结果可以看出clockout输出5个clock周期的低电平和5个
4、clock的高电平达到10分频的效果，设计正确。实验二：十进制加法计数器（异步清零）1、 建立工程2、 创建Verilog HDL文件3、 输入加法计数器代码并保存4、 进行综合编译5、 新建波形文件6、 导入引脚7、 设置信号源并保存8、 生成网表9、 功能仿真10、 仿真结果分析由仿真结果可以看出异步清除端CLR高电平时，输出Q清零，CLR低电平则Q进行1到9的计数，超过9进位端C为1 ，Q从0 开始重新计数如此循环。因此设计正确。实验三：8位同步二进制加减计数器1、 建立工程2、 创建Verilog HDL文件3、 输入同步8位加减法计数器程序代码并保存4、 进行综合编译5、 新建波形文
5、件6、 导入引脚7、 设置信号源并保存8、 生成网表9、 功能仿真10、 仿真结果分析由仿真波形图可以看出当时钟clock的上升沿到来时，clr为低电平时清零，实现同步复位。当updown为低电平时，计数器做减法操作；当updown为低电平时，计数器做加法操作。所以设计正确。实验四：可变模数计数器1、 建立工程2、 创建Verilog HDL文件3、 输入可变模数计数器程序代码并保存module mcout5_ljj (M1,M0,CLK,out,c,CLR);input M1,M0,CLK,CLR;output c;output5:0out;reg c;reg5:0M,N;reg5:0out
6、;always(posedge CLK or posedge CLR)begin if (CLR) begin out=0;N=0; end else begin N=M; case(M1,M0) b00: M=18; b01: M=4; b10: M=12; b11: M=6; endcase if(N=M) begin if(out=(M-1) begin out=0;c=c; end else begin out=out+1; end end else begin out=0;c=0; end endendendmodule4、 进行综合编译5、 新建波形文件6、 导入引脚7、 功能仿真
7、11、 仿真结果分析当M1M0=00时波形图，此时为模18的加法计数器当M1M0=01时波形图，此时为模4加法计数器当M1M0=10时波形图，此时为模12加法计数器当M1M0=01时波形图，此时为模6加法计数器实验五：2位十进制计数器1、 建立工程2、 创建Verilog HDL文件3、 输入2位十进制计数器程序代码并保存module counter8 (clk,clr,ena,cout,ql,qh);input clk,clr,ena;output cout;output3:0 ql,qh;reg3:0qh,ql;reg cout;always (posedge clk or posedge clr)begin if(clr) begin qh=0; ql=0; cout=0; end else if(ena) begin ql=ql+1; if(ql=b1010) begin ql=0;qh=qh+1; if(qh=b1010) begin qh=0; cout=cout; end end endendendmodule4、 进行综合编译5、 新建波形文件6、 导入引脚7、 设置信号源并保存8、 生成网表9、 功能仿真和结果分析Q3.0是进位输出端，Q7.3是高四位的状态输出端，结果正确。10、 生成俩位十进制计数器元件