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標題: VHDL語言的倒數計時器-具體思路 [打印本頁]

作者: fanfusuzi 時間: 2024-4-6 18:01
標題: VHDL語言的倒數計時器-具體思路
設計要求：
1. 4位數碼管顯示, 2位顯示分鐘，2位顯示秒鐘；
2. 有4個操作按鍵：“選擇按鍵”，“+按鍵”，“-按鍵”，“開始按鍵”；
3. 初始狀態為：數值設定狀態，通過“選擇按鍵”來切換，調整分鐘或秒鐘，然后再通過“+按鍵”和“-按鍵”來設定數值的加減，秒鐘的設定范圍為0~59，分鐘的范圍為0~99，因此總的數值的設定范圍為00:00~99:59；
4. 啟動倒計時到數值為零后停止，并點亮一個紅燈表示計時結束；
5. 在計時過程中再次按下《開始按鍵》則進入暫停狀態，計數暫停，按下《開始按鍵》繼續

設計思路
需要設計一個脈沖發生器、4進制加法計數器、60和99進制計數器、60和100進制可逆計數器

可用分位的借位輸出端連接小燈實現要求4，通過控制時鐘來實現要求5

脈沖發生器（maich）的作用：
每當按下加（inc）或減（dec）便會產生一個脈沖，該脈沖作為可逆計數器的時鐘信號，同時還需要設立一個輸出x來判斷讓可逆計數器施行加法還是減法。例如：按下inc后產生一個脈沖作為時鐘信號，此時x為0讓后面的可逆計數器做加法；按下dec后同樣產生一個脈沖作為可逆計數器的時鐘信號，此時x為1，可逆計數器做減法。

4進制加法計數器的作用：
用來控制和判斷當前的工作狀態。前面的脈沖發生器每產生一個脈沖遍傳給計數器一個時鐘，當始終有效，使能端sel有效時該計數器將會加1.

初始狀態為0，此時輸出端的分使能端（enm）、秒使能端（ens）有效為1，分置數端（ldm）、秒置數端（lds）無效，讓兩計數器倒數計數

狀態1，輸出端的分使能端（enm）、秒使能端（ens）無效為0，分置數端（ldm）有效、秒置數端（lds）無效，將分預置數傳入分計數器

狀態2，輸出端的分使能端（enm）、秒使能端（ens）無效為0，分置數端（ldm）無效、秒置數端（lds）有效，將秒預置數傳入分計數器

狀態3，為空狀態，所以顯示的結果會與狀態2相同

60和100進制可逆計數器（coun_60x1和coun_99x1)的作用：
可逆計數器主要是用于對計數器進行預置數，將設置的開始倒數時間在計時器置數端有效的情況下傳給計數器，從設置的時間開始倒數計時。輸入x為0做加法，x為1做減法，所以每按一次加（inc）可逆計數器的值就加一；按一次（dec）可逆計數器的值就減一。60進制可逆計數器與100進制可逆計數器工作原理相同，只是所設置的值的上限不同。

60和99進制計數器（coun_60和coun_99)的作用：
計數器在時鐘有效到達上升沿時，若使能端有效、置數端無效，則進行正常倒數計數，若使能端無效、置數端有效，則停止倒數計數將可逆計數器中的預置數輸入到計數器內，當再次回到使能端有效、置數端無效時，便從所設置的數開始倒數計數，當倒數到00時便會有一個借位輸出秒計數器為co，分計數器為co1。

60進制計數器與100進制計數器的級聯：
因為60進制計數器是（00-59）代表秒位，99進制計數器（00-99）代表分位，所以每當秒計數器倒數到00時下一個狀態分計數器減一秒計數器回到59，因此將秒計數器的借位輸出端連在分計數器的使能端（該借位輸出不受時鐘控制，若受時鐘控制則分計數器將會比秒計數器慢一個時鐘信號才改變），只有在秒計數器倒數結束時分計數器才開始工作，每個循環依次往復。

2與門和1或門的作用：
enm與ens相與與輸出端start相連，可通過start來判斷此時是否在倒數計數狀態

2與門和1或門與時鐘信號相連相連是為了讓時鐘信號受到4進制加法計數器輸出端ens和enm的控制（當ens和enm無效時兩計數器的時鐘將無效從而實現暫停），因為在60和100進制計數器中為了讓借位輸出信號與分計數器變化同步，則需要先判斷借位輸出端。若始終不受4進制加法計數器輸出端ens和enm的控制，那么60和90進制計數器的時鐘信號將一直有效，將無法實現暫停功能

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SHUDIANKESHE.7z

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作者: 2351282247 時間: 2024-6-1 09:03
哇，太贊了。

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