计数器IP核

Quartus II提供的LPM_couter IP核的使用

FPGA设计方式：

原理图，Verilog HDL设计方式，IP核输入方式

创建IP核

点击TOOLS—IP catalog-libray-Arithmetic-LPM_COUNTER

选择希望输出的寄存器是多少位的,计数类型。

选择计数器类型（直接计数还是以模的形式计数），是否需要时钟使能和计数使能信号、进位链的输入和进位链的输出。

清零加载等信号

创建成功后的IP核的文件信息

将counter.v文件加载到顶层文件中

Ip核已经做好了功能，直接利用就可以；

把counter_ip设置为顶层文件后进行编译。

编写testbench文件进行测试IP核功能

`timescale 1ns/1ns
`define clock_period 20
module counter_tb;
reg cin,clk; // 进位输入 计数基准时钟;
wire cout;//进位输出
wire [3:0] q;
counter counter0(
.cin(cin),
.clock(clk),
.cout(cout),
.q(q)
);
initial clk = 1;
always #(`clock_period/2)clk = ~clk;
initial begin
repeat(20)begin
cin = 0;
#(`clock_period*5)cin = 1;
#(`clock_period)cin = 0; 
end
#(`clock_period*200);
$stop;
end
endmodule

设置仿真

运行 仿真，可以看到每隔5个clk有一个cin信号，计数器完成一次计数，到计数到设定的模值10时会产生一次c_out信号，然后计数器重新开始从0开始计数，与设计的期望。

若要将计数器改为8位计数器：

（1）可以将  ip核改为8位

（2）也可以进行级联

新建Verilog文件进行编程如下。

 这里的原理是将前一级的c_out作为下一级计数的c_in,此时即将两个计数器级连起来了，这样就将一个四位的计数器转换成了一个八位的计数器。

将这个文件设置为顶层文件。

module counter_top(cin,clk,cout,q);

input cin;
input clk;

output cout;
output [7:0]q;

wire cout0;

counter counter0(
.cin(cin),
.clock(clk),
.cout(cout0),
.q(q[3:0])
);

counter counter1(
.cin(cout0),
.clock(clk),
.cout(cout),
.q(q[7:4])
);

endmodule
编写testbench如下
`timescale 1ns/1ns
`define clock_period 20
module counter_top_tb;
reg cin,clk;    //    进位输入 计数基准时钟;
wire cout;//进位输出
wire [7:0] q;
counter_top counter0(
.cin(cin),
.clk(clk),
.cout(cout),
.q(q)
);
initial clk = 1;
always #(`clock_period/2)clk = ~clk;
initial begin
repeat(300)begin
cin = 0;
#(`clock_period*5)cin = 1;
#(`clock_period)cin = 0;    
end
#(`clock_period*200);
$stop;
end

endmodule