文档介绍：XX电力学院
FPGA应用开发实验报告
实验名称： 触发器与计数器
专 业： 电子科学与技术
姓 名：
班 级：
学 号：
实验目的：
掌握触发器功能的测试方法。
掌握基本RS触发器的组成及工作原理。
掌握集成JK触发器和D触发器的逻辑功能及触发方式。
掌握几种主要触发器之间相互转换的方法。
通过实验，体会EPLD芯片的高集成度和多I/O口。
实验说明：
将基本RS触发器，同步RS触发器，集成J-K触发器，D触发器同时集一个FPGA芯片中模拟其功能，并研究其相互转化的方法。
实验的具体实现要连线测试，实验原理如图所示：
在VHDL中，可以用Q<=Q+1简单地实现一个计数器，也可以用LPM来实现。下面分别对这两种方法进行介绍。
方法一：
第1步：新建一个Quartus项目。
第2步：建立一个VHDL文件，实现一个8位计数器。计数器从“00000000”开始计到“11111111”，计数器的模是256。计数器模块还需要包含一个时钟clock、一个使能信号en、一个异步清0信号aclr和一个同步数据加载信号sload。模块符号如下图所示：
第3步：VHDL代码如下：
第4步：，并将其设定为项目的最顶层文件，再进行语法检查。
第5步：语法检查通过以后，用KEY[0]表示clock，SW[7..0]表示data，SW[8~10]分别表示en、sload和aclr；LEDR[7..0]表示q。
第6步：引脚分配完成后，编译并下载。
第7步：修改上述代码，把计数器的模更改为100，应如何操作。
模为100的计数器，VHDL代码如下：
方法二：使用LPM实现8位计数器。
LPM是指参数化功能模块，用LPM可以非常方便快捷地实现一个计数器。
第1步：选择Tools->MegaWizard Plug-In Manager命令，打开如下图所示的对话框。
第2步：直接单击Next按钮，出现如下图所示的对话框。如图所示，在左边的选择框中选择“LPM_COUNTER”，在输出文件类型单选框中选中“VHDL”，并输入文件名为“counter_lpm”。
第3步：完成设置后直接单击Next按钮，打开如下图所示的对话框。在输出位数的下拉框中选择“8 bits”，在计数方向的单选框中选中“Up only”。这个设置表示生成的计数器是8位加法计数器。
第4步：独立设计模为七的计数器
第4步：单击Next按钮后，出现如下图所示的对话框。在该对话框中选择添加额外的端口，在这里选中“Count Enable”选项，表示添加了一个计数使能端口，此时在左边的图形符号中可以看到多了一个“t_en”的引脚。
第5步：单击Next按钮，打开如下图所示的下一个对话框。在同步输入（Synchronous inputs）处选择“Load”，在异步输入（Asynchronous inputs）处选择“Clear”。表示在计数器中添加了一个同步置数端和一个异步清0端，在左边的图形符号中可以看到又添加了一个
aclr、sload和用于置数用的data[7..0]。
第6步：继续单击Next按钮直到结束为止。到此即完成了一个8位计数器的设计，。
第7步：，如下图所示，在项目浏览器窗口中，右击“Device Design Files”，在下拉菜单中选择“Add/Remove Files in Project”命令。
第8步：选择添加文件命令后，打开如下图所示的对话框。在“File name”处可直接输入将添加的文件名，或通过点击右边的浏览按钮，打开浏览窗口，选择需要添加的文件。然后点击右边的Add按钮，即完成。
第9步：，进行语法检查后，执行与方法一相同的操作即可。
利用上面设计好的计数器和分频器设计一个实时的时钟。一共需要1个模24计数器、2个模6计数器、2个模10计数器、一个生成1Hz的分频器和6个数码管解码器。最终用HEX5~HEX4显示小时（0~23），用HEX3~HEX2显示分钟（0~59），用HEX1~HEX0显示秒钟（0~59）。具体步骤如下：
第1步：新建一个QuartusII工程，将其命名为Clo