8位二进制加减计数器

题目三：设计一个8位二进制加/减计数器，并仿真验证其功能。（2班1组）

（要求：输入一个8位的矢量数值，在使能开关的控制下，可以实现自加或自减的循环计数）

1、设计思路：根据设计题目可知我们所设计的是一个计数器，可知它必须有一个时钟信号，还需要有一个使能端en和一个置数端m。当en为1并且m为1时，把m送给输出端，如果m=0，则开始计数；如果en=0时则保持不变。同时还要有一个加减使能端k，功能为当k=1时实行加法计数，k=0时实行减法计数。

2、VHDL程序

library IEEE;

use IEEE.std_logic_1164.all;

use IEEE.std_logic_unsigned.all;

entity cnt_8 is

port (

clk: in STD_LOGIC; --时钟输入端口

k:in STD_LOGIC; --加减控制输入端口

clr:in STD_LOGIC; --清零端口

en:in STD_LOGIC; --使能控制端口

m:in STD_LOGIC; --置数控制端口

n:in STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0); --置数输入

q: out STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0) --数值输出

);

end cnt_8;

architecture cnt_8_arch of cnt_8 is

signal qq:std_logic_vector(7 downto 0);

begin

process(clk,clr,k,n)

begin

if m='1' then qq<=n; --检测是否允许置数

elsif clr='1' then --检测是否清零

qq<="00000000";

elsif clk'event and clk='1' then --检测时钟上升沿

if en='1' then --允许计数

if k='1' then --加法计数

qq<=qq+'1';

else

qq<=qq-'1'; --减法计数

end if;

end if;

end if ;

end process;

process(qq)

begin

q<=qq; --将计数值向端口输出

end process;

end cnt_8_arch;

3、仿真波形（图片）

4、程序分析：

在程序设计中，当置数控制端口fr为高电平时，允许为该计数器置初值，把置数端口yz的值附给计数器，即高电平时有效。如果clr='1'，则将对计数器清零，即复位；当fr为低电平时，如果clr为"0'，则看是否有时钟上升沿，此时如果有时钟信号，又测得en='1'，同时k='1'，则允许加法计数；如果有时钟信号，又测得en='1'，同时测得k='0'，则减法计数。如果测得en='0',则跳出if语句，使qq保持原值，并将所计数的数值向输出端口输出。