СхТ_ЛР_1_Цуканова_0363
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
Кафедра САПР
ОТЧЕТ
по лабораторной работе №1
по дисциплине «Схемотехника»
Тема: Счетчик
Студент гр. 0363 |
__________________________ |
Цуканова П.А. |
Преподаватель |
__________________________ |
Фахми Ш. С. |
Санкт-Петербург
2021
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1. СЧЕТЧИК
Цель работы
Спроектировать в среде разработки счетчик и проверить его работоспособность.
Техническое задание
Счётчик – автомат последовательностного типа, предназначенный для счёта поступающих на его входы импульсов и фиксирующий это число в каком-либо коде. Если число различных комбинаций выходных переменных, определяющих состояние схемы, равно n, то с помощью счетчика можно считать число импульсов в диапазоне от 0 до (n −1) . Количество различных состояний схемы определяет модуль счета.
Счетчик состоит из последовательно соединённых ячеек - триггеров, работающих в счетном режиме. Каждая ячейка называется разрядом.
Синхронный счетчик - счетчик, в котором триггеры переходят в новые состояния одновременно. Счетчик с входами прямого и обратного счета (up-down) может работать и как суммирующий, и как вычитающий, но он имеет два входа для импульсов. Импульс, поступающий на вход прямого счета, увеличивает число, представленное выходным кодом, импульс на входе обратного счета - уменьшает. Схема такого счетчика показана на рис. 1.
Рисунок 1 - Схема счетчика
Теоретическая подготовка
Описание схемы счетчика:
Входные сигналы clk, reset, up-down;
Выходные сигналы counter0, counter1, counter2, counter3.
Работа модуля:
Количество импульсов на входе clk |
out0 |
out1 |
out2 |
out3 |
out4 |
out5 |
out6 |
out7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
… |
||||||||
252 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
253 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
254 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
255 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Код программы:
`timescale 1ns / 1ps
module counter (
out ,
up_down ,
clk ,
reset
);
output [7:0] out;
input up_down, clk, reset;
reg [7:0] out;
always @(posedge clk)
if (reset) begin
out <= 8'b0 ;
end
else if (up_down) begin
out <= out + 1;
end
else begin
out <= out - 1;
end
endmodule
Временная диаграмма реализации схемы
Вывод
В результате выполнения лабораторной работы мы спроектировали счетчик в среде Quartus и проверили его работоспособность на плате.