数电实验加法器设计

实验10 加法计数器的设计
（基于VHDL的实现）
一、实验目的
1 、了解可编程数字系统设计的流程
2 、掌握Quartus II 软件的使用方法
3、掌握VHDL输入方式设计数字系统的方法和流程
4、熟练掌握加法计数器的设计方法
二、实验设备
1、计算机：Quartus II 软件
2、Altera DE0 多媒体开发平台
三、实验内容
1、加法计数器的设计：含有异步清0和同步时钟使能的10进制加法计数器使用VHDL输入方式完成设计，在Quartus II 上进行编辑、编译、综合、适配和仿真；
2、引脚锁定及硬件测试。

四、实验结果
原理概述：
当RST清零端为1时，计数器清零。

当RST=1时，计数器开始计数；
当遇到CLK为上升沿时，并且当使能端EN=1时，计数器累加1；
当使能端EN=0时，计数器不加；当清零端为1时，计数器再次清零。

如此持续，使得该加法计算器能够保持运行。

1、本次实验所用到的代码：
LIBRARY IEEE; --- IEEE库声明
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; --- 程序包说明，STD_LOGIC在该程序包中定义
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY CNT10 IS ---实体定义开始
PORT(CLK,EN,RESET:IN STD_LOGIC;
COUT:OUT STD_LOGIC;
CQ:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); ---定义输入端口及数据类型
LED7S:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0) ---定义输出端口及数据类型);
END CNT10;
ARCHITECTURE BEHA V OF CNT10 IS
SIGNAL CQI:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
BEGIN
PROCESS(CLK,EN,RESET)
BEGIN
IF( RESET='0' )THEN QQ<="0000";
ELSIF (CLK'EVENT AND CLK='1')
THEN
IF CQI="1001" THEN CQI<="0000";
ELSE CQI<=CQI+'1';
END IF;
END IF;
END PROCESS ;
CQ<=CQI;
PROCESS( CQI )
BEGIN
IF CQI="1001"
THEN COUT<='1';
ELSE COUT<='0';
END IF;
END PROCESS ;
PROCESS (CQI)
BEGIN
CASE CQI IS CASE语句
WHEN "0000"=>LED7S<="1000000";
WHEN "0001"=>LED7S<="1111001";
WHEN "0010"=>LED7S<="0100100";
WHEN "0011"=>LED7S<="0110000";
WHEN "0100"=>LED7S<="0011001";
WHEN "0101"=>LED7S<="0010010";
WHEN "0110"=>LED7S<="0000010";
WHEN "0111"=>LED7S<="1111000";
WHEN "1000"=>LED7S<="0000000";
WHEN "1001"=>LED7S<="0010000";
WHEN "1010"=>LED7S<="0001000";
WHEN "1011"=>LED7S<="0000011";
WHEN "1100"=>LED7S<="1000110";
WHEN "1101"=>LED7S<="0100001";
WHEN "1110"=>LED7S<="0000110";
WHEN "1111"=>LED7S<="0001110";
WHEN OTHERS=>NULL; ---不执行任何操作
END CASE;
END PROCESS ; END BEHA V;
2、程序编译：
3、波形仿真结果：
5、引脚分配结果：
五、故障排除
在开始进行语言编译的时候，没有加LED7S来显示结果，只编辑了计数部分，所以导致怎么调试都不出结果，后来经过老师的指导，加上了上次实验的数码管显示的代码，然后又一次调试，结果得以显示。

还有另外一个问题是引脚分配的问题，开始不明白怎么分配引脚，经过询问同学得知如何分配。

六、心得体会
这是第二次VHDL语言的测试，也是数电最后一次实验，我觉得自己还是对VHDL语言没有一个详细透彻的了解，目前还只是停留在表面上，很多东西以及语法等的分析需要我们在课后自己去学习，去思考。

数电实验结课了，但是对于很多我们还不会的东西，我们应该继续去学习。

现在我们都缺少自主学习的能力，在数电一次次的实验课上，我的能力得到了锻炼，但是在很多的方面还是
有缺陷的，非常感谢数电老师这学期的讲课，感谢老师的指导。