实验15：环形计数器

实验目的

（1）熟悉和掌握FPGA开发流程和Lattice Diamond软件使用方法；

（2）通过实验理解和掌握环形计数器原理；

（3）学习用Verilog HDL行为级描述时序逻辑电路。

实验任务

设计一个4位右循环一个1的环形计数器。

实验原理

将移位寄存器的输出q0连接到触发器q3的输入，并且在这4个触发器中只有一个输出为1，另外3个为0，这样就构成了一个环形计数器。初始化复位时，给q0一个置位信号，则唯一的1将在环形计数器中循环移位，每4个时钟同期输出一个高电平脉冲。

Verilog HDL建模描述

用行为级描述带有复位的移位寄存器

用于Diamond仿真的程序清单 ring.v

module ring #

(

parameter CNT_SIZE = 8

)

(

input wire clk,rst, //时钟和复位输入

output reg [CNT_SIZE-1:0] cnt//计数器输出);always@(posedge clk)

if(!rst)

cnt <= 8'b0000_0001; //复位初值

else

cnt <= {cnt[0],cnt[CNT_SIZE-1:1]}; //右移循环计数

endmodule

仿真文件ring_tb.v

`timescale 1ns/100ps //仿真时间单位/时间精度

module ring_tb;

reg clk,rst;

wire [7:0]q;

initial

begin

clk =0;

rst =0;

#20

rst =1;

end

always#10 clk =~clk;

ring u1 (

.clk(clk),

.rst(rst),

.cnt(q)

);

endmodule

实验步骤

打开Lattice Diamond，建立工程。

新建Verilog HDL设计文件，并键入设计代码。

根据仿真教程，实现对本工程的仿真，验证仿真结果是否与预期相符。

仿真结果和实验现象