可控计数器的设计
可控计数器的设计
可控计数器的设计(总11页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《可编程器件》课程设计报告课题:可控计数器的设计班级学号学生姓名专业电子科学与技术系别电子信息工程系指导老师淮阴工学院电子与电气工程学院2014年11月可控计数器的设计一、设计目的《可编程器件》课程设计是一项重要的实践性教育环节,是学生在校期间必须接受的一项工程训练。
在课程设计过程中,在教师指导下,运用工程的方法,通过一个简单课题的设计练习,可是学生通过综合的系统设计,熟悉应用系统的是设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法,了解必须提交的各项工程文件,也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。
通过课程设计,应能加强学生如下能力的培养:(1)独立工作能力和创造力;(2)综合运用专业及基础知识,解决实际工程技术问题的能力;(3)查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力;(4)工程绘图的能力;(5)编写技术报告和编制技术资料的能力。
二、设计要求① 1、设计一个五进制的计数器,由两个控制键SEL控制不同的计数方式② 2、当SEL=00时,按0、1、2、3、4、0、1、2,3、4···顺序计数③ 3、当SEL=01时,按0、2、4、6、8、0、2、4、6、8···顺序计数④ 4、当SEL=10时,按1、3、5、7、9、1、3、5、7、9···顺序计数⑤ 5、当SEL=11时,按5、4、3、2、1、5、4、3、2、1···顺序计数⑥ 6、由数码管分别译码显示控制信号和计数状态,分别用3 位数码管动态显示⑦ 7、给出VHDL语言的源程序三、一般设计要求(1)独立完成设计任务;(2)绘制系统硬件总框图;(3)绘制系统原理电路图;(4)制定编写设计方案,编制软件框图,完成详细完整的程序清单和注释;(5)制定编写调试方案,编写用户操作使用说明书;(6)写出设计工作小结。
可控进制计数器设计与实验
课程设计说明书题 目:可控进制计数器设计与实验 学生姓名:学 院:信息工程学院 班 级: 指导教师:二○一五年九月十五日摘要计数器是数字系统中应用最广泛的时序逻辑部件之一,所谓计数器就是计算输入脉冲的个数。
本文设计了一个由信号控制的变进制计数器,其主要内容是通过滤波器作用,将频率为50+1kHz的模拟信号分为50Hz和1kHz的两个信号。
再将两个模拟信号通过放大电路放大,又经过反向器整形转换成时钟脉冲信号,最后通过两个不同的计数器计数显示,从而确定对应的信号类型及频率。
该方案用Multisim进行了仿真和测试,后又通过在实验室进行实测,进一步验证了该方案的正确性和可行性。
此方案具有电路思路简单、系统可靠性高、实现容易等特点。
关键词:计数器;可控进制;滤波器AbstractThe counter is one of the most widely used temporal logic components in a digital system, the so-called counter is the calculation of the input pulse number. This paper describes the design of a signal from control variable counter, its main content is through the filter, the frequency of 50+1kHz analog signals into twosignals 50Hz and 1kHz. Then the two analog signal through the amplifying circuit,and after Schmidt trigger into clock pulse signal, and finally by two differentcounter display, the corresponding frequency so as to determine the. The scheme is simulated and tested by Multisim, and then through the test in the laboratory, further verify the correctness and feasibility of the scheme. This scheme has simple circuit, high reliability, the system of easy realization.Keywords: Counter;Controllable band;Wave filter目录一设计任务概述 (1)二设计方案方框图及论证 (1)三电路组成及工作原理 (2)1. 两信号叠加电路 (2)2.低通滤波器 (2)3.带通滤波器 (3)4.放大整形电路 (4)5.计数器 (4)四 Multisim仿真测试 (5)1.仿真过程中遇到的问题与修正 (5)(1)低通滤波器中的问题 (5)(2)带通滤波器中的问题 (7)五安装与调试 (9)1.安装电路所需器材 (9)2.测试方案 (9)3.调试过程 (9)(1)信号源的叠加 (9)(2)低通滤波器的调试 (10)(3)低通滤波波形的放大整形 (11)(4)数码管显示 (11)(5)带通滤波波形 (12)结论 (14)参考文献: (15)一设计任务概述可控进制计数器是一种可以很方便地用于不同进制的计数显示的电子仪器。
实验二8位二进制加减可控计数器设计
实验二8进制加减可控计数器设计一、实验目的1.学习时序电路的设计,仿真和硬件测试,进一步熟悉VHDL设计技术。
2.学习使用SignalTap的使用方法。
3.学习用AS模式下对配置器件的编程。
二、实验内容1.参考书中4-22,设计一个异步清零和同步时钟使能的十进制加法计数器,在QuartusⅡ上进行编辑、编译、综合、适配、仿真。
给出其所有信号的时序仿真波形。
引脚锁定后进行编译、下载和硬件测试实验。
2.使用SignalTap II对此计数器进行实时测试,保存波形。
3.从设计中去除SignalTap II,要求全程编译后生成用于配置器件EPCS1编程的压缩POF文件,并使用ByteBlasterII,通过AS模式对实验板上的EPCS1进行编程,最后进行验证。
4.设计含有异步清零和同步时钟使能的8进制加减可控计数器。
并完成硬件测试。
一般加法计数器的设计参照书本例4-22。
异步清零表示只要清零信号有效,计数器输出为某个特定的值(比如00H),计数器使能表示只有该信号有效时,才开始计数,其他时候停止计数。
另外加减控制线来控制计数器是加还是减。
三、实验报告将实验原理、设计过程、编译仿真波形和分析结果写进实验报告。
四、实验步骤1.创建工程在D盘中新建一个文件夹D:\ cnt10,此文件夹用于存放整个工程。
打开Quartus II 7.2,在菜单中选择File—〉New Project Wizard 将会出现一个信息框,这个对话框介绍创建工程步骤,可以直接选Next,这时会出现如图1所示的对话框。
这里需输入的是欲创建工程的基本信息,三个输入栏中分别输入的是工程将被保存的路径及工程文件夹、工程的名称和顶层实体的名称。
建议工程名与顶层实体名称保持一致。
输入完毕我们就可以点击Next。
图1 新建工程基本信息对话框然后出现图2所示的添加工程文件对话框。
在这里需要做的是将已经写好的VHDL文件加入到工程中。
本次实验,可以直接点击Next,以后再添加VHDL 文件的工作。
基于单片机的可控计数器设计毕业设计
目录摘要 (1)关键词 (1)ABSTRACT (2)KEYWORDS (2)1 引言 (3)1.1数字单片机的技术发展 (3)1.2以单片机为核心的嵌入式系统 (4)1.3本研究课题的发展趋势 (5)2 整体设计方案 (6)2.1单片机的选择 (6)2.2单片机的基本结构 (7)3 计时器的硬件设计 (10)3.1最小系统设计 (10)3.2LED显示电路 (13)3.3键盘控制电路 (14)4 计时器的软件设计 (16)4.1系统软件设计流程图 (16)4.2计时器的原理图 (19)5 系统仿真 (20)5.1PROTUES软件介绍 (20)5.2可控计时器PROTUES仿真 (20)6 调试与功能说明 (21)6.1系统性能测试与功能说明 (21)6.2系统时钟误差分析 (21)6.3软件调试问题及解决 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)摘要单片机体积小,功耗小,价格低,用途灵活,无处不在,属专用计算机。
是一种特殊器件,需经过专门学习方能掌握应用,应用中要设计专用的硬件和软件。
近年来,单片机以其体积小、价格廉、面向控制等独特优点,在各种工业控制、仪器仪表、设备、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用。
与此同时,单片机应用系统的可靠性成为人们越来越关注的重要课题。
影响可靠性的因素是多方面的,如构成系统的元器件本身的可靠性、系统本身各部分之间的相互耦合因素等。
其中系统的抗干扰性能是系统可靠性的重要指标。
计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来计数,还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。
单片机在计数器领域的应用也十分广泛,计数器种类很多,根据构成计数器中各触发器的时钟脉冲引入方式,可分为同步计数器和异步计数器。
根据计数制的不同,可分为二进制计数器和非二进制计数器。
根据计数的增减趋势,又分为加法、减法和可逆计数器。
还有可预置数和可编程序功能计数器等等。
30秒可控计数器
课程设计报告书题目: 30秒可控计数器课程:数字系统设计专业:电子信息班级:学号:学生姓名:指导教师:2014年6月22日信息工程学系课程设计任务书2014年6月22日信息工程系课程设计成绩评定表随着技术的不断发展,EDA设计得到不断地发展和应用。
本文30秒可控计数器为设计对象,根据运行规则和所需基本功能,采用层次化的设计方法,用verilog硬件描述语言实现30秒计数器。
内容主要涉及算法,控制器的硬件组成框架以及最后整个控制器的检测方案和仿真。
本设计可以实现电梯运行所需的基本功能,并用modelsim进行了仿真。
关键词:FPGA ; Verilog HDL电子计数器(包含电子式计数继电器)归属于计数继电器,在工业自动化控制中有着广泛的应用。
电子计数器已由原来只在控制电路中作计数及计数控制,现已逐步拓展到可以进行自动定长控制。
这种功能的实现,使电子计数器不单适用于工业自动化控制,而且也对其它诸多领域:如电缆电线、纺织、印刷等行业中长度(定长)数量进行控制,使产品更趋于自动化的需求,从而大大提高了产品自动化控制能力。
目前,AN系列计数器产品已广泛使用于上述领域。
1.1电子计数器的控制功能及计数方式电子计数器的计数功能主要由自身元器件(如内部集成电路)和外部计数信号以及所配传感器来实现相应的计数。
从计数的控制功能方式可分为电子累加计数器和电子预置计数器两种。
累加计数器只有计数功能但无输出信号,不能对外部器件进行控制;而预置计数器可以采用加法、减法、加减可逆、随机可逆等方法计数,当计数值达到预置数时,发出符合信号驱动计数器内部控制电路,使内部执行继电器工作,使相应的触点转换,实现对外部器件进行有效控制。
1.2计数器计数信号计数器计数输入信号一般分以下几种形式:a.点输入;b.脉动电压输入;c.脉动电平输入;d.传感器输入。
1.3电子式计数器停电记忆功能计数器作为一个较为特殊的显示控制器件,在很多场合中需要计数器应有断电(计数器工作电源)数据保持功能,一般按功能可分为:a.普通型;b.停电保持数据型。
11实验十一可控计数器的设计与调试
11实验十一可控计数器的设计与调试
实验十一可控计数器的设计与调试
一、实验目的:
1、熟悉EDA软件的使用和VHDL的设计应用。
2、锻炼综合设计能力,掌握可控计数器的设计。
二、实验要求:
1、设计一个五进制计数器,由一个按键控制按以下不同的方式计数:
按第一次,按0、1、2、3、4、0、1、2、3、4......顺序循环计数;
按第二次,按1、3、5、7、9、1、3、5、7、9......顺序循环计数;
按第三次,按A、B、C、D、E、A、B、C、D、E......顺序循环计数;
按第四次,按8、6、4、2、0、8、6、4、2、0......顺序循环计数;
再按则依上述循环......
2、分别用2位数码管动态显示控制信号(按1、2、
3、
4、1、2、3、4的顺序循环计数)和计数状态,最好隔开一位;
3、设置复位键,用以实现复位功能:当该端有效时,状态立即复位到“1”、“0”状态,即计数器从第一次的0开始重新计数。
三、实验原理:略
四、实验内容:
1、用VHDL编制以上计数器的源程序,完成其编译和功能仿真,并生成符号入库;
2、用VHDL编制扫描显示驱动模块(可调用在实验中做过的现成模块),该模块可不做仿真;
3、用原理图方式调用以上模块完成顶层设计并编译通过;
4、完成芯片引脚锁定和硬件下载;
5、在EDA实验箱上完成实际调试;
6、在规定时间内完成以上工作,并按照完成步骤计分。
7、设计文件上传。
五、实验扩展:
进一步完善系统功能,设计更灵活更丰富的可控计数器。
重复上述过程。
Removed_EDA实验16位二进制加减可控计数器
1、掌握16位二进制加减可控计数器的设计思想,完成设计;2、熟悉QuartusⅡ对程序进行编译、调试和仿真的过程;3、掌握VHDL语言的表达;4、该计数器含有异步清零和计数使能功能。
二、实验内容和原理1、实验内容:根据实验要求,在QuartusⅡ中从所要实现的功能出发编写实验代码,并进行编译、调试和仿真。
2、实验原理:用IF语句将加、减法计数器连接起来;以MODE作为控制信号,选择进行加法或减法运算;以RST作为异步清零信号,当RST为‘1’时将对计数器清零,即复位,这项操作是独立于CLK的,称异步;以EN作为始能信号,只有EN=1且RST无效(即RST=0),若此时有CLK信号,计数器才工作。
三、实验环境QuartusⅡ软件四、操作方法与实验步骤1、分析二进制加法、减法计数器工作原理,由此设计控制信号,使计数器可控;2、在QuartusⅡ中建立计数器工程,进行程序编写、调试、编译、仿真;3、对实验所得的时序图形进行分析。
五、实验数据记录和处理将程序进行仿真得到的波形图如下所示六、实验结果与分析:从仿真的时序图上可以看出,MODE的电平决定加操作还是减操作;RST为高电平有效,立即的将CQ置零;只有在EN为高电平且RST为低电平的情况下,CQ随着时钟上升沿的到来计数。
七、实验心得与体会通过该实验,我初步掌握了VHDL语言的基本使用方法,熟悉了QuartⅡ软件的操作流程。
八、程序代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY add16 ISPORT(CLK,RST,EN:IN STD_LOGIC;CQ:OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);COUT:OUT STD_LOGIC;MODE:IN STD_LOGIC);END add16;ARCHITECTURE behav OF add16 ISBEGINPROCESS(CLK,RST,EN)VARIABLE CQ_IN:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);BEGINIF RST='1' THENCQ_IN:=(OTHERS=>'0');ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF EN='1' THENIF MODE='1' THENIF CQ_IN<65535 THENCQ_IN:=CQ_IN+1;COUT<='0';ELSE CQ_IN:=(OTHERS=>'0'); COUT<='1';END IF;ELSIF MODE='0' THENIF CQ_IN>0 THENCQ_IN:=CQ_IN-1;COUT<='0';ELSECQ_IN:=(OTHERS=>'1');COUT<='1';END IF;END IF;END IF;END IF;CQ<=CQ_IN;END PROCESS; END behav;。
58位可控加减法器设计实验设计思路
58位可控加减法器设计实验设计思路设计思路:1.设计目标:设计一个可控加减法器,实现两个n位二进制数的加减法运算,并且能够通过控制信号选择加法或减法运算。
2.确定输入输出:输入为两个n位的二进制数A和B,以及一个控制信号S,输出为一个n位的二进制数C,表示加减法结果。
3.设计原理:加减法运算的实质是多位二进制数的逐位相加。
根据数字电路的原理,我们可以采用逐位全加器的方式完成加减法运算。
4.设计步骤:(1)设计全加器:一个全加器可以完成两个输入位和一个进位位的加法运算,输出一个和位和一个进位位。
根据全加器的真值表和卡诺图,可以使用逻辑门电路设计一个全加器。
(2)设计n位可控加减法器:根据逐位相加的原理,可以设计一个n位的可控加减法器。
对于每一位的加减法运算,我们可以通过控制信号S来选择相应的输入信号。
当S为0时,选择两个输入数的相应位进行相加;当S为1时,在两个输入数的相应位进行相减。
同时,还需要考虑进位的传递问题,以及最高位的溢出问题。
(3)结合n位全加器和n位可控加减法器,可以实现一个完整的可控加减法器电路。
5.确定控制信号S的设计:可控加减法器需要一个控制信号S来选择加法或减法运算。
我们可以通过一个开关或者一个控制寄存器来控制S的值。
当控制信号为0时,进行加法运算;当控制信号为1时,进行减法运算。
6.设计电路框图和布局:根据上述设计思路,可以绘制可控加减法器的电路框图和布局。
在设计电路布局时,需要考虑信号的传输路径、布线的优化和电路稳定性等因素。
7.仿真和验证:使用电路设计软件进行仿真和验证。
在仿真中,可以输入不同的测试样例,验证可控加减法器的正确性和稳定性。
需要特别关注边界情况和溢出情况的处理。
8.制作原型:根据电路设计结果,可以进行实际电路的制作和调试。
根据实际情况,可以选择不同的集成电路元件,如逻辑门芯片、触发器等,并根据需要进行连线、焊接等操作。
9.测试和优化:对制作好的原型进行测试和优化。
计数器设计的方法
计数器设计的方法
计数器设计的方法一般包括以下几个步骤:
1. 确定计数器的用途和需求:首先明确计数器的使用目的和功能需求,例如需要计算事件发生的次数、计算时间等。
2. 确定计数器的类型:根据需求确定计数器的类型。
常见的计数器类型包括二进制计数器、十进制计数器、环形计数器等。
3. 确定计数器的位数:根据需求确定计数器的位数。
位数决定了计数器的上限,即最大可计数的个数。
4. 设计计数器的电路:根据确定的计数器类型和位数,设计具体的计数器电路。
计数器的电路设计可以采用数电门电路、触发器等逻辑电路元件进行组合实现。
5. 进行功能测试:完成电路设计后,对计数器进行功能测试。
测试包括输入正确的计数信号并观察计数值的变化,验证计数器是否按照预期工作。
6. 进行性能测试:在功能测试通过后,进行性能测试,测试计数器的精度、稳定性以及计数速度等性能指标。
7. 优化和改进:根据测试结果对计数器进行优化和改进,提高计数器的性能和
可靠性。
8. 进行集成和应用:最后将计数器集成到实际的系统中,并进行应用。
模可控计数器的设计
模可控计数器的设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
杭州电子科技大学
实验报告
实验课程名称EDA技术
实验序号3
实验内容模可控计数器的设计班级
姓名张学涌
学号
指导教师黄继业
二○一一年十一月十日
实验目的与要求
实验目的:进一步学习quartus的文本设计,仿真,测试,以及硬件下载测试;
实验名称:模可控计数器的设计
实验原理
可用并行预置的加法器实现;将计数进位与预置数加载输入信号端或计数复位端相接,当计数值溢出时,在下一时钟预置的值加载进计数器,然后计数器再从这个预置数重新计数,从而实现模可控的计数器;
实验内容
模可控计数器的文本编辑如图:
仿真后的波形图为:
由图可以知道,几乎没有毛刺。
这是一个8位的计数器,预置数为F1,当计数到FF的时候,出现溢出,同一时刻LD(keep属性)变成1,。
到下一时刻的时候,计数器加载预置数,即F1,同一时刻PM变成1,然后计数器再从F1 重新计数,直到FF时又重新加载;
仿真后的RTL图为:
资源利用情况:
由图可以看到资源利用得非常少;
总结与体会
通过模可控器的设计,我懂得如何设计计数器的思路和原理,收获很深刻!。
可控五进制计数器的设计与实现
综合设计性实验报告题目:可控五进制计数器的设计与实现学生姓名:**学号:************班级:电本0801指导教师:***学期:2010——2011第2学期摘要计数器是利用数字电路技术数出给定时间内所通过的脉冲数并显示计数结果的数电子仪器。
电子计数器是其他数字化仪器的基础。
在它的输入通道接入各种模-数变换器,再利用相应的换能器便可制成各种数字化仪器。
电子计数器的优点是测量精度高、量程宽、功能多、操作简单、测量速度快、直接显示数字,而且易于实现测量过程自动化,在工业生产和科学实验中得到广泛应用。
计数器是应用最多的时序逻辑电路,其主要特点是任一时刻的输出不仅取决于当时的输入,还取决于前一时刻的状态。
计数器可以用于对时钟信号的计数,同时可以实现分频,定时,产生节拍脉冲和脉冲序列。
本实验主要是针对其计数功能进行研究。
通过设计来实现可控的五进制计数。
关键字:卡诺图逻辑图计数器波形图1.引言电子计数器是一种多功能的电子测量仪器。
它利用电子学的方法测出一定时间内输入的脉冲数目,并将结果以数字形式显示出来。
可控五进制计数器是每五个脉冲信号向前进一位,且当控制端不同时产生的进位输出不同。
计数是一种最简单基本的运算,计数器就是实现这种运算的逻辑电路,计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数,以实现测量、计数和控制的功能,同时兼有分频功能,计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成,计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成,这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。
计数器在数字系统中应用广泛,如在电子计算机的控制器中对指令地址进行计数,以便顺序取出下一条指令,在运算器中作乘法、除法运算时记下加法、减法次数,又如在数字仪器中对脉冲的计数等等。
计数器可以用来显示产品的工作状态,一般来说主要是用来表示产品已经完成了多少份的折页配页工作。
它主要的指标在于计数器的位数,常见的有3位和4位的。
位可控加减法器设计32位算术逻辑运算单元
【位可控加减法器设计32位算术逻辑运算单元】1. 引言位可控加减法器是现代计算机中十分重要的组成部分,它可以在逻辑电路中实现对算术运算的功能。
其中,32位算术逻辑运算单元是计算机中非常常见的一个部件,它可以用来进行32位数据的加法、减法和逻辑运算。
本文将就位可控加减法器的设计和32位算术逻辑运算单元进行全面评估,并给出深度和广度兼具的解析。
2. 什么是位可控加减法器位可控加减法器是一种灵活的算术逻辑电路,它可以根据控制信号来选择进行加法运算或减法运算。
这种设计可以大大提高电路的灵活性和适用性,使得算术运算单元可以在不同的情况下实现不同的运算需求。
3. 32位算术逻辑运算单元的设计原理32位算术逻辑运算单元是计算机中进行32位数据运算的核心部件,它通常包括加法器、减法器、逻辑门等组件。
在设计中,需要考虑到加法器和减法器的位宽、进位和溢出等问题,同时还需要考虑逻辑门的多功能性和灵活性。
通过合理的组合和控制,可以实现对32位数据进行高效的算术逻辑运算。
4. 位可控加减法器设计在32位算术逻辑运算单元中的运用位可控加减法器的设计可以很好地应用在32位算术逻辑运算单元中,通过控制信号来选择进行加法或减法运算,从而满足不同情况下对数据的处理需求。
这种设计不仅能简化电路结构和控制逻辑,还能提高算术逻辑运算单元的灵活性和效率,使其更适用于不同的场景和运算需求。
5. 个人观点和理解从我个人的理解来看,位可控加减法器设计在32位算术逻辑运算单元中的应用,可以很好地提高计算机的运算效率和灵活性。
通过合理的设计和控制,可以使得算术逻辑运算单元在不同的情况下具有不同的功能,从而更好地满足计算机对于数据处理的需求。
这种设计也为计算机的设计和优化提供了很好的思路和方法。
6. 总结通过本文的评估和解析,我们对于位可控加减法器的设计以及在32位算术逻辑运算单元中的应用有了更深入的理解。
通过灵活的控制信号,可以实现算术逻辑运算单元在不同情况下对数据进行不同的处理,从而提高了计算机的运算效率和灵活性。
计数器设计
计数器设计1. 引言计数器是一种常见的设备,用于统计和记录事件的发生次数。
它广泛应用于各个领域,如工业控制、计时器和计量器等。
本文将介绍计数器的基本原理和设计过程,并使用Markdown文本格式输出。
2. 计数器的基本原理计数器是一种递增或递减的数值设备,它通过一系列的触发器和逻辑门来实现。
在计数器中,触发器用于存储和更新计数值,逻辑门用于控制计数的增加或减少。
计数器通常可以实现二进制、十进制和BCD等不同的计数方式。
常见的计数器类型包括:•同步计数器:所有触发器同时更新,适用于高速计数。
•异步计数器:触发器逐个更新,适用于较低的计数速度。
3. 计数器的设计计数器的设计过程一般包括以下步骤:步骤 1: 确定计数器的功能在设计计数器之前,首先需要确定计数器的功能需求。
例如,确定计数器需要实现递增还是递减计数,确定计数的进制方式等。
步骤 2: 确定计数器的比特数计数器的比特数决定了计数器能够表示的最大计数值。
比特数越大,计数器能够表示的计数范围就越大。
根据需要,确定计数器的比特数。
步骤 3: 选择触发器类型根据计数器的功能需求和比特数,选择合适的触发器类型。
常见的触发器类型包括D触发器、JK触发器和T触发器等。
步骤 4: 确定计数器的逻辑门实现根据计数器的功能需求和比特数,确定计数器的逻辑门实现。
根据需要,可以使用与门、或门、非门和异或门等逻辑门。
步骤 5: 连接触发器和逻辑门根据选定的触发器类型和逻辑门实现,将触发器和逻辑门按照相应的电路图进行连接。
步骤 6: 进行计数器仿真和调试完成计数器的连接后,进行仿真和调试。
通过仿真和调试,可以验证计数器的设计是否符合预期,并进行必要的调整和改进。
4. 示例计数器设计以下是一个示例计数器的设计过程。
该计数器是一个4位的二进制递增计数器。
1.确定计数器的功能:递增计数。
2.确定计数器的比特数:4位。
3.选择触发器类型:D触发器。
4.确定计数器的逻辑门实现:使用与门、或门和非门实现逻辑功能。
计数器的设计方法
计数器的设计方法计数器作为一种常见的计数装置,在日常生活中使用广泛。
它可以被应用于许多领域,例如工业、商业和家庭生活等。
而设计一个能够正常工作的计数器,需要经过以下几个步骤。
首先是要明确计数器的功能需求。
如何实现计数器的功能与精度,关键在于其具体的使用目的。
对于不同的场合,设计的计数器的需求也不同。
比如工业计数需要更高的精度和可靠性,而家庭计数器则需简单易用。
在找到了计数器应用的场景之后,设计者就需要确定计数器应该具备的功能特点。
接下来是要选择计数器的计数方式。
根据用户需求不同,计数器可分为累加计数器和累减计数器两种。
累加计数器在达到一定数值时会自动清零,累减计数器则是在数值为0时恢复到初始状态。
这样选择不同的计数方式,可以根据实际需求来满足不同的计数场景。
然后是确定计数器的计数位数。
计数器的位数不同,表示其可以记录的不同的最大数值。
当需要计数的范围较小时,可以选用容量较小的计数器,大范围的可以选择支持更多位数的计数器。
选定位数后,还需要确保计数器的其它部分能够支持这样的大范围计数,例如预先设计好的电路或带宽能够支持这样的计数器。
接下来是进行具体的电路设计。
根据实际的设计需求和计数器的计数方式,设计师需要进行电路原理图的绘制,并且明确每个部分的具体功能。
在绘制过程中要注意各部分之间的连线,以及是否能够实现计数器的正常工作。
在完成电路原理图之后需要进行验证,并且不断地完善计数器的电路图,确保电路的可靠性和稳定性。
最后是进行系统测试。
在完成计数器的电路图设计之后,需要进行实际的测试。
测试过程中,需要检验计数器能否正常计数,并且记录数据的准确性。
如果出现不满足预期的情况,需要在制造计数器的整个过程中进行返修和完善,直到试验能够正常完成。
本文主要讲述了计数器设计方法,其中包括了需求明确、计数方式选择、位数选择、电路设计和系统测试等步骤,这些步骤是设计者设计一个能够正常工作的计数器不可或缺的关键要素。
在实际生产和使用中,需要注意计数器的维护和保养,这样才能保证计数器能够长期稳定地工作。
8位可控加减法电路设计
8位可控加减法电路设计电路设计是电子学的核心内容之一,也是实际应用中最为常见的任务之一、在这个任务中,我们需要设计一个8位可控加减法电路。
这个电路可以实现8位数的加法和减法运算,并且可以根据输入的控制信号来选择是进行加法还是减法运算。
在我们的电路设计中,我们将使用逻辑门和触发器来实现这个功能。
首先,我们需要一个8位的加法器和一个8位的减法器,这样才能实现加法和减法运算。
我们可以使用全加器来设计8位的加法器,该全加器可以用逻辑门和触发器来实现。
接下来,我们需要一个8位的选择器,该选择器可以根据输入的控制信号来选择是进行加法还是减法运算。
最后,我们需要一个8位的寄存器,该寄存器可以保存加法或减法运算的结果。
下面是我们的电路设计的详细步骤:1.首先,我们需要实现一个全加器。
全加器的输入包括两位的输入数和一个进位。
全加器的输出包括一个和位和一个进位。
我们可以使用逻辑门和触发器来实现全加器。
具体实现方法可以参考全加器的电路原理图。
2.然后,我们需要把8个全加器连接在一起,形成一个8位的加法器。
将输入的两个8位数和一个进位信号分别连接到每个全加器的输入端,将每个全加器的和位依次连接到寄存器中,将每个全加器的进位依次连接到下一个全加器的进位输入端,最后一个全加器的进位输出端不需要连接。
3.接下来,我们需要实现一个8位的减法器。
减法器的输入包括两个8位的输入数和一个借位。
减法器的输出是一个差位和一个借位。
我们可以使用逻辑门和触发器来实现减法器。
具体实现方法可以参考减法器的电路原理图。
4.然后,我们需要把8个减法器连接在一起,形成一个8位的减法器。
将输入的两个8位数和一个借位信号分别连接到每个减法器的输入端,将每个减法器的差位依次连接到寄存器中,将每个减法器的借位依次连接到下一个减法器的借位输入端,最后一个减法器的借位输出端不需要连接。
5.最后,我们需要实现一个8位的选择器。
选择器的输入包括两个8位的输入数和一个控制信号。
实验五可控五进制计数器的设计与实现
实验五可控五进制计数器的设计与实现一、基本知识点1、了解时序电路的设计方法和步骤,掌握计数器的工作原理,研究自启动问题。
2、掌握不同类型计数器设计、调试方法,进一步掌握数字示波器测量多路波形方法。
3、双J-K负沿触发器和双D正沿触发器的工作特性二、实验器件1、双J-K负沿触发器74LS114 2片2、四D正沿触发器74LS175 1片3、二输入四与非门74LS00 2片4、六反相器74LS04 1片三、设计内容用双J-K负沿触发器和正沿D触发器分别设计一个可控五进制计数器,要求:四、设计过程(一)J-K负沿触发器设计可控五进制计数器:1、原始状态图:图1-14可控五进制计数器原始状态图3、卡诺图:J和K的相应的卡诺图:4、激励函数和激励方程:5、逻辑电路图图1-15 J-K触发器设计的可控五进制计数器逻辑电路图(二)正沿D触发器和门电路可控五进制计数器1、卡诺图:D0激励函数和激励方程:3、双D正沿触发器逻辑电路图:1、J-K负沿触发器74LS114外特性测试:图1-18 J-K负沿触发器74LS114外特性测试功能表和波形图2、J-K负沿触发器实验波形纪录:J-K负沿触发器(CP=500KHZ)A=1:J-K负沿触发器(CP=500KHZ)A=0:3、D正沿触发器外特性测试:图1-21 D正沿触发器74LS175外特性测试功能表和波形图4、D正沿触发器实验波形纪录D正沿触发器(CP=500KHZ)A=1:D正沿触发器(CP=500KHZ)A=0:五、实验小结时序电路设计的基本步骤:⑴作原始状态表。
根据给定的电路设计条件构成原始状态表。
⑵状态表的简化。
原始状态表通常不是最小化状态表,它往往包括多余的状态,因此必须首先对它进行简化。
⑶状态分配。
即对简化后的状态给以编码。
这就要根据状态数确定触发器的数量并对每个状态指定一个二进制数构成的编码。
⑷作激励函数和输出函数。
根据选用的触发器激励表和电路的状态表,综合出电路中各触发器的激励函数和电路的输出函数。
篮球30s可控计时器设计1111111111
篮球30s可控计时器设计具体要求:1)具有30s计时、显示功能;2)设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、装数、启动和暂停/连续功能;3)30s倒计时,其计时间隔为1s;4)计时器递减计时到零时显示器不能灭灯,同时发出报警信号;5)能解除报警信号;6)画出该电路的电路图,用Verilog HDL设计此电路,并进行仿真。
一、设计思路对应的模块状态对应的信号倒计时对应情况控制电路 1 load=1、stop=0 倒计时开始,每次减1s不报警、不暂停控制电路 2 load=0、stop=1 倒计时暂停,保持当前秒数不报警、暂停控制电路 3 load=0、stop=0 倒计时继续,在前开下,每次减1s不报警、不暂停译码显示 1 load=0、stop=0 倒计时开始,每次减1s不报警译码显示 2 load=0、stop=1 倒计时暂停,保持当前秒数不报警、暂停报警电路 1 load=0、alarm=0 倒计时30s开始不报警报警电路 2 load=0、alarm=1 倒计时为0,计时结束报警报警电路 3 load=1、alarm=0 倒计时重新开始计时不报警该电路包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)和报警电路等5个部分。
其中,计数器和控制电路是系统的主要部分。
计数器完成30s计时功能,而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。
总体设计框图如下:二、详细模块设计 1控制模块设计控制部分具有直接控制计数器的启动计数、暂停、连续计数功能。
表2 I/O 管脚描述(一)名称 方向 位宽 功能 clk input 1 系统时钟(50MHZ ) load input 1 复位信号(高电平有效) stop input 1 暂停信号(高电平有效) clk_2 output 1 分频后时钟信号(1HZ )2译码显示模块设计译码显示部分主要是显示当前计时数。
十六位加减可控计算器
实验一
一、实验目的
1、学会使用LPM参数化模块库进行系统设计。
2、学会器件选择及器件的引脚分配
3、了解所选器件的逻辑单元结构
二、实验内容
1、用LPM参数模块化设计方法设计一个16位的加减可控计数器
2、选择合适器件,并进行引脚分配
3、查看器件内部资源使用情况,并对引脚重新进行合理分配
三、实验步骤
1、打开QuartusII,新建一个工程addsub16
3、打开symbol tool,选择megafunctions/arichmetic下的lpm_counter,点击OK
4、修改该宏函数输出的形式及存放目录和名称
5、选择器件,输入数据位数和实现的功能
6选择器件的计数使能
7.选择清零端口
8.可加上输入输出端口
9.选择具体器件
10.进行引脚分配(如果引脚自动分配,可直接进行综合编译)
11.查看器件内部逻辑单元使用情况
12.内部资源调整
13.内部资源调整后重新综合
14.功能仿真达到预期结果。
可控秒计数器设计
第二节 招标书和投标书
• (五)写作注意事项 • 招标书写作是一种严肃的工作,要求注意: • 1.规范性 • 2.需求性 • 3.公正性 • 二、投标书 • (一)概述 • 投标书,又称“投标申请书”,是投标者按照招标单位招标文件中提
出的标准和条件,结合自己的主观条件估价后,向招标单位递送的书 面材料。
第一节 合同
• 一、概述 • (一)概念 • 《中华人民共和国合同法》第2条规定:合同是平等主体的自然人、法
人、其他组织之间可设立、变更、终止民事权利义务关系的协议。 • (二)类型 • 广义合同指所有法律部门中确定权利、义务关系的协议。合同按不同
的分类。标准可分为不同的种类。以权利和义务关系的类型作为划分 合同的标准,按不同法律涉及的合同类型也不同。
方面要力求详尽,写出每一点能设想到的东西,没有遗漏。
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第三节 策划书
• (六)经费预算 • 活动的各项费用在根据实际情况进行具体、周密的计算后,用清晰明
了的形式列出。 • (七)活动中应注意的问题及细节 • (八)活动负责人及主要参与者 • 三、写作注意事项 • (一)本策划书提供基本参考方面,小型策划书可以直接填充;大型策划
• 3.4.1 硬件电路设计
• 如图3-3 为数码管显示的二位秒计数器电路图。图中二位共阳数 码管的段码线经电阻限流接到单片机的P2 口, 限流电阻大小为3 30Ω, 位选线通过P3.0、P3.1 进行控制。复位键和启动/ 暂停键分别接在P1.0、P1.1 两个引脚上, 由于单片机P1 口 内部有上拉电阻, 所以不需要再在单片机外部接上拉电阻。
项目3 可控秒计数器设计
• 3.1 项目描述 • 3.2 项目分析 • 3.3 键盘接口知识 • 3.4 项目实施
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《可编程器件》课程设计报告课题:可控计数器的设计班级学号学生姓名专业电子科学与技术系别电子信息工程系指导老师淮阴工学院电子与电气工程学院2014年11月可控计数器的设计一、设计目的《可编程器件》课程设计是一项重要的实践性教育环节,是学生在校期间必须接受的一项工程训练。
在课程设计过程中,在教师指导下,运用工程的方法,通过一个简单课题的设计练习,可是学生通过综合的系统设计,熟悉应用系统的是设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法,了解必须提交的各项工程文件,也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。
通过课程设计,应能加强学生如下能力的培养:(1)独立工作能力和创造力;(2)综合运用专业及基础知识,解决实际工程技术问题的能力;(3)查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力;(4)工程绘图的能力;(5)编写技术报告和编制技术资料的能力。
二、设计要求①1、设计一个五进制的计数器,由两个控制键SEL控制不同的计数方式②2、当SEL=00时,按0、1、2、3、4、0、1、2,3、4···顺序计数③3、当SEL=01时,按0、2、4、6、8、0、2、4、6、8···顺序计数④4、当SEL=10时,按1、3、5、7、9、1、3、5、7、9···顺序计数⑤5、当SEL=11时,按5、4、3、2、1、5、4、3、2、1···顺序计数⑥6、由数码管分别译码显示控制信号和计数状态,分别用 3 位数码管动态显示⑦7、给出VHDL语言的源程序三、一般设计要求(1)独立完成设计任务;(2)绘制系统硬件总框图;(3)绘制系统原理电路图;(4)制定编写设计方案,编制软件框图,完成详细完整的程序清单和注释;(5)制定编写调试方案,编写用户操作使用说明书;(6)写出设计工作小结。
对在完成以上文件过程所进行的有关步骤如设计思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出说明,并对所完成得设计作出评价,对自己整个设计工作中经验教训,总结收获和今后研修方向。
四、设计的具体实现1、实验原理计数器是一种多功能的电子测量仪器。
它利用电子学的方法测出一定时间内输入的脉冲数目,并将结果以数字形式显示出来。
可控五进制计数器是每五个脉冲信号向前进一位,且当控制端不同时,产生的进位输出不同。
再利用数码管显示相应的数值。
首先利用进程p1来实现4种模式的计数功能,由信号sel来控制选择具体是哪种模式;再利用进程p2来扫描3个数码管,而其中1个用来显示计数值,2个用来显示控制信号的值;最后通过进程p3来对数码管进行驱动译码,将相应的五进制数值利用数码管体现出来。
图1.实验原理图2、模拟框图clk cnt selysm x计数器模块扫描模块数码管clkduan图2.模拟结构框图3、可控计数器设计流程图3.设计流程4、各个模块(1)计数器单元模块图4.计数器单元模块CLK是计时时钟,也是扫描时钟,SEL计数模式控制信号,Y接收cnt的计数值。
它利用电子学的方法测出一定时间内输入的脉冲数目,并将结果以数字形式显示出来。
可控五进制计数器是每五个脉冲信号向前进一位,且当控制端不同时,产生的进位输出不同。
(2)扫描单元SHEJI3图5.扫描单元模块CLK是计时时钟,也是扫描时钟,SEL计数模式控制信号,DUAN代表3个数码管。
利用扫描脉冲扫描3个数码管,而其中1个用来显示计数值,2个用来显示控制信号的值。
(3)数码管译码SHEJI3CLK SM[6··0]CLK DUAN[5··0]图6.数码管译码模块CLK是计时时钟,也是扫描时钟,SEL计数模式控制信号,DUAN代表3个数码管,SM是数码管的七段是数码管数字七段,它主要用来对数码管进行驱动译码,将相应的五进制数值利用数码管体现出来。
5、管脚分配五、系统的源程序(VHDL)1.计数环节library ieee;useuseentity LQ isport(clk,ck:in std_logic;--clk是计数时钟,ck是扫描时钟sel:in std_logic_vector(1 downto 0);--计数模式控制信号sm:out std_logic_vector(6 downto 0);---数码管的七段duan:out std_logic_vector(2 downto 0));--3个数码管end LQ;architecture art of LQ issignal cnt:std_logic_vector(3 downto 0);--信号cnt用来计数signal temp:integer range 0 to 2;signal x: std_logic_vector(3 downto 0);--数码管动态显示的值signal y: std_logic_vector(3 downto 0);--接收cnt的计数值beginp1:process(clk)--进程p1主要用来实现4种模式的计数功能,由信号sel 来控制选择具体是哪种模式beginif(clk'event and clk='1')thencase sel iswhen "00"=>if(cnt>="0100")thencnt<="0000";else cnt<=cnt+1;end if;when "01"=>if(cnt>="1000" or cnt="0001" or cnt="0011" or cnt="0101"or cnt="0111")then cnt<="0000";else cnt<=cnt+2;end if;when "10"=>if(cnt>="1001" or cnt="0000" or cnt="0010" or cnt="0100" or cnt="0110" or cnt="1000")thencnt<="0001";else cnt<=cnt+2;end if;When "11"=>if(cnt>"0101" or cnt="0001" or cnt="0000")then cnt<="0101";else cnt<=cnt-1;end if;when others=>cnt<="1111";end case;y<=cnt;end if; end process p1;2.扫描单元p2:process(clk) --进程p2主要用来扫描3个数码管,其中1个用来显示计数值,2个用来显示控制信号的值beginif(clk'event and clk='1') thencase temp iswhen 0=>duan<="001";case sel iswhen"00"=>x<=(4-y);when"01"=>x<=(8-y);when"10"=>x<=(10-y);when"11"=>x<=(6-y);end case;when others=>duan<="010"or"100";x<="00"&sel; end case;temp<=temp+1;end if;end process p2;3.数码管译码部分p3:process(x) --进程p3主要用来对数码管进行驱动译码begincase x iswhen "0000"=>sm<="1111110";when "0001"=>sm<="0110000";when "0010"=>sm<="1101101";when "0011"=>sm<="1111001";when "0100"=>sm<="0110011";when "0101"=>sm<="1011011"; when "0110"=>sm<="1011111"; when "0111"=>sm<="1110000"; when "1000"=>sm<="1111111"; when "1001"=>sm<="1111011"; when others=>sm<="0000000"; end case;end process p3;end art;六、程序的调试分析与仿真1、SEL=002、SEL=013、SEL=104、SEL=11七、总结为期两周的课程设计结束了,从程序的编写,到编译调试和仿真,最后得出实验结果,在这一过程中,我学到了许多,可以说是收获颇丰。
首先,我便发现我学习中的一大陋习,那就是基础知识不够牢固,而原因就是我上课的时候不太认真听讲,所以在刚开始编写代码的时候,我一头雾水,根本不知该从何处下手。
还好我通过上网查找资料,去图书馆翻阅书籍,还有询问指导老师不懂的地方,我渐渐的补充了基础知识,也对本次实习内容有所了解,并且对我们小组的实验课题--可控计数器的设计有了明确认识。
于是我和同组的一些成员一起研究,翻阅相关书记查找资料,找寻相似的例题,通过对比和排查,初步仿照着设计出了代码,然后再通过检查核实,最终编写出满足设计要求的代码。