实验六Verilog设计分频器计数器电路答案

实验六V e r i l o g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。

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。

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。

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。

5、VerilogHDL设计有时钟时能的两位十进制计数器，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；Q[3..0]是计数器低4位状态输出端，Q[7..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
2、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;
output[5:0]out;
reg c;
reg[5:0]M,N;
reg[5:0]out;
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;
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
end
end
endmodule
4、进行综合编译
5、新建波形文件
6、导入引脚
7、功能仿真
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;
output[3:0] ql,qh;
reg[3:0]qh,ql;
reg cout;
always @(posedge clk or posedge clr)
begin
if(clr)
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
end
end
endmodule
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、功能仿真和结果分析
Q[3..0]是进位输出端，Q[7..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。