VHDL实验报告JK触发器、同步计数器

Verilog HDL实验报告
Verilog 实验报告题目：JK触发器、同步计数器系部名称：通信工程
专业名称：通信工程
班级：
班内序号：
学生姓名：
时间：2010.11.28
一、实验内容：
用JK触发器构成同步计数器：
设计一个同步计数器，其逻辑图和JK触发器的逻辑图所示。

清零信号clear低电平有效，输入数据在时钟信号clock的上升沿被锁存，触发器在clock的下降沿输出，当count_enable信号为低电平时停止计数。

写出同步计数器的verilog描述和激励模块，在激励模块中使用clear和count_enable对计数器进行测试，并显示输出计数Q[3:0]。

二、实验原理图：
JK触发器构成同步计数器
源代码：
//主模块
module synchronous_counter(clear,clock,count_enable,Q);
input clear,clock,count_enable;
output [3:0] Q;
wire qbar1,qbar2,qbar3,qbar0;
wire a,b,c;
assign a = Q[0] & count_enable;
assign b = a & Q[1];
assign c = b & Q[2];
JK_flip_flop myJK(count_enable,count_enable,clock,clear,Q[0],qbar0);
JK_flip_flop myJK1(a,a,clock,clear,Q[1],qbar1);
JK_flip_flop myJK2(b,b,clock,clear,Q[2],qbar2);
JK_flip_flop myJK3(c,c,clock,clear,Q[3],qbar3);
endmodule//调用的JK触发器模块
module JK_flip_flop(j,k,clock,clear,q,qbar);
input j,k,clock,clear;
output q,qbar;
wire a,b,y,ybar,c,cbar,d,q,qbar;
assign a = ~ (((qbar & j)& clock) & clear);
assign b = ~ ((clock & k) & q);
assign y = ~ (a & ybar);
assign ybar = ~ ((y & clear) & b);
assign c = ~(y & cbar);
assign cbar = ~ clock;
assign d = ~ (cbar & ybar);
assign q = ~ (c & qbar);
assign qbar = ~ ((q & clear) & d);
endmodule
测试文件源代码：
module count_test;
reg count_enable=1,clock=0,clear=0;
wire [3:0]Q;
synchronous_counter myCount(clear,clock,count_enable,Q);
initial #10 clear=1;
always@(negedge clock)
begin
$monitor($time," clear=%b,count_enable=%b,Q=%b%b%b%b\n",
clear,count_enable,Q[3],Q[2],Q[1],Q[0]);
end
always clock = #5 ~clock;
always count_enable= #170 ~count_enable; endmodule
实验结果：
波形图：
三、实验心得：
这次实验比上一次顺利多了，可能是因为有了前一次的铺垫，我对软件的熟悉度有了一定的提高。

经过这次实验，我对数据流建模和行为建模有了进一步了解，也能很好的在机器上进行排错和完善。

而且，我对JK触发器的内部原理和应用都有了较深的体会，这对于我数电的学习很有帮助。

但是，我在编写测试代码的时候有明显的不足，经过老师指点后才圆满的完成了实验。

所以我会更加重视测试部分的编写和一些基本运算符的使用方法，相信下一次我一定会做的更好！。