Design Mod – N 同步计数器

Mod – N 同步计数器是数字电路中常见的模块之一，用于计数器模块的同步。该模块可以使任何一个计数器模块在累加到 N 后清零，并且可以同时使用多个同步计数器模块。

设计方案

Mod – N 同步计数器由以下部件组成：

• 时钟输入：同步信号输入，用于计数器的时钟信号，通常为固定频率的脉冲信号。

• 复位输入：异步信号输入，用于计数器的复位信号，通常为高电平有效的信号。

• 加法器：定时累加器，用于将时钟信号分频为 N 个相同的脉冲信号。

• 比较器：比较器将计数器的输出与 N 比较，如果相等，则输出一个清零脉冲信号。

• 输出：用于向外部设备发送清零脉冲信号。

具体电路图如下：

module sync_counter(
    input clk, // 时钟输入信号
    input reset, // 复位信号
    output reg clr // 清零信号
);
    // 设定 N 的值，这里假设为 8
    localparam N = 8;
    // 定时加法器， 分频为 N
    reg [2:0] cnt;
    always @(posedge clk or posedge reset) begin
        if (reset) begin
            cnt <= 0;
        end else begin
            cnt <= cnt + 1;
        end
    end
    // 比较器，判断 cnt 是否等于 N 
    assign clr = (cnt == N) ? 1 : 0;
endmodule

使用说明

Mod – N 同步计数器是常用的数字电路模块，可在各种数字电路中使用。在 FPGA 设计中，我们可以使用 Verilog 或 VHDL 编写上述设计方案，并将其与其他模块集成。

我们可以通过实例化 sync_counter 模块，在 FPGA 上实现 Mod – N 同步计数器。实例化时需要提供时钟和复位信号，以及输出 clr 信号。例如：

module top(
    input clk, // 时钟信号
    input reset, // 复位信号
    output reg clr // 清零信号
);
    // 实例化计数器模块
    sync_counter u_sync_counter(
        .clk(clk),
        .reset(reset),
        .clr(clr)
    );
endmodule

该代码片段中，我们实例化了一个 sync_counter 模块，并将时钟和复位信号传递给它，同时将输出 clr 信号输出到外部设备。

总结

Mod – N 同步计数器是常用的数字电路模块，常用于多个计数器模块的同步。在 FPGA 设计中，我们可以轻松实现该模块，并与其他模块集成。