十进制可逆计数器

简介

这次试验要做的是，通过在试验箱中选取$4$个$LED$灯，亮则为$1$，灭则为$0$，拼成一个4位二进制数。并且要实现从$0\ -\ 9$的顺序变换，即从$0000$到$1001$。

不过老师的要求还要多一点，要支持清零，置数，倒转三个功能。清零即当清零按键按下时，$LED$灯的状态变为$0000$。置数即还需额外选择$4$个按键，闭合为$1$，断开为$0$，当置数按键按下时，将$LED$灯的状态变为$4$个按键组成的状态。倒转即当倒转按键按下时，状态从$0000$到$1001$，而断开时为$1001$到$0000$。

还有一点，当从$1001$跳变到$0000$时要输出借位信号为$1$。

过程

其实和上一个实验是类似的，定义一个$4$位二进制数$Q$，通过试验箱上的$CLK$器件产生时间脉冲，每当接受到一次脉冲$Q=Q+1$，当$Q$为$1001$时，就要变成$0000$。

而清零，置数，倒转，均通过$if/else$语句实现，写法较为简单，可以直接看代码。

代码

module gal_3035_3(ld,clk,d,ud,clr,Q,co); 
    input ld,ud,clr,clk; 
    input [3:0]d; 
    output reg [3:0]Q; 
    output reg co; 
    
    always@(posedge clk) 
    begin 
        if(!clr) // clr为0时，不进行清零操作
            begin 
                if(ld) // ld为1时，进行置数操作 
                    begin 
                        Q[3]=d[3]; 
                        Q[2]=d[2]; 
                        Q[1]=d[1]; 
                        Q[0]=d[0]; 
                    end 
                else 
                    begin 
                        if(ud) //ud是1时，倒序置数 
                            begin 
                                if(Q==4'b0000) 
                                    begin 
                                        Q<=4'b1001; 
                                        co<=1; 
                                    end 
                                else 
                                    begin 
                                        Q<=Q-1;
                                        co<=0;
                                    end 
                            end 
                        else // ud是0时，顺序置数 
                            begin 
                                if(Q==4'b1001) 
                                    begin 
                                        Q<=4'b0000; 
                                        co<=1; 
                                    end 
                                else 
                                    begin 
                                        Q<=Q+1;
                                        co<=0;
                                    end 
                            end 
                    end 
            end  
        else 
            begin 
                Q<=4'b0000; 
            end
    end 
endmodule

波形仿真

引脚分配

$Family:Cyclone\ IV\ E\ \ \ \ \ \ \ \ Device:EP4CE22E22C8$

信号名	主板器件	PIN
Q[3]	LED3	54
Q[2]	LED2	52
Q[1]	LED1	50
Q[0]	LED0	46
clr	KEY1	31
co	LED4	58
clk	CLK0	88
d[3]	KEY5	42
d[2]	KEY4	32
d[1]	KEY3	33
d[0]	KEY2	30
ld	KEY6	39
ud	KEY7	44