使用Verilog实现74LVC161计数器

设计思路

根据功能表进行行为级建模，如下：

代码实现

设计模块

//filename:_74LVC161.v
module _74LVC161(
input CR,PE,CEP,CET,CP,
input [3:0] D,
output reg [3:0] Q,
output reg TC);
/*
参数说明：
输入：
 CR位置零输入端,PE为预置,CEP,CET为控制信号,CP为时钟信号，D为预置信号
 输出：
 Q为输出端
 TC进位信号
*/
always@(posedge CP,negedge CR)
begin
    if(~CR)    begin Q<=4'b0000;TC=0; end  //异步清零信号的优先级最高
    else if(~PE)    Q<=D;                  //预置信号
    else 
	casex({CEP,CET})     //使能信号
	2'b0x: Q<=Q;         //保持
	2'bx0:begin Q<=Q; TC=0; end      //保持
	2'b11:begin Q=Q+1'b1; TC=(Q==4'b1111); end    //计数
	endcase
end
endmodule

测试模块

filename:tb_74LVC161.v
`timescale 1ns/1ns
module tb_74LVC161();
reg CR,PE,CEP,CET,CP;
reg [3:0] D;
wire [3:0] Q;
wire TC;
/*
参数说明：
输入：
 CR位置零输入端,PE为预置,CEP,CET为控制信号,CP为时钟信号，D为预置信号
 输出：
 Q为输出端
 TC进位信号
*/
always
_74LVC161 U(CR,PE,CEP,CET,CP,D,Q,TC);

initial
	$monitor($time,"\tCR=%b,PE=%b,CEP=%b,CET=%b,CP=%b,D=%b,Q=%b,TC=%b",CR,PE,CEP,CET,CP,D,Q,TC);
//时钟信号
initial
    CP=1;
always 
    #5 CP=~CP;
//元件例化    
initial
begin
	//清零
	CR=0;PE=1;D=4'b1100;CET=0;CEP=0;
	#5;
	//置数
	CR=1;PE=0;D=4'b1100;CET=0;CEP=0;
	#10;
	//计数
	CR=1;PE=1;D=4'b0000;CET=1;CEP=1;
	#60;
	//禁止计数
	CR=1;PE=1;D=4'b0000;CET=1;CEP=0;
	#20;
	$stop;
end
endmodule

仿真结果