概述：

计数器是FPGA开发中最常用的电路，列如通讯中记录时钟个数，跑马灯中时间记录，存储器中地址的控制等等。本节给出向上计数器，上下计数器以及双向计数器案例。

内容

1. 向上计数器

2.向下计数器

3.向上向下计数器

1. 向上计数器

代码

module regtest(
	input clk , // system clock 50Mhz on board
	input rst_n, // system rst, low active 
	input en_clk,
	input load_enable,
	input [3:0] load_data,
	output [3:0] y1  // output signal

    );
reg [3:0] up_cnt;
assign y1 = up_cnt;
always @(posedge clk or negedge rst_n)
  if (rst_n==0)
	 up_cnt <= 0;
  else if (en_clk)
	 if (load_enable)
		up_cnt <= load_data;
	 else
		up_cnt <= up_cnt + 1;

endmodule

RTL结构图

技术原理图，基本的计数器结构是由触发器与组合逻辑来设计的，在FPGA中触发器有fdc来实现，组合逻辑使用lut查找表来实现，

2.向下计数器

代码

module regtest(
	input clk , // system clock 50Mhz on board
	input rst_n, // system rst, low active 
	input en_clk,
	input load_enable,
	input [3:0] load_data,
	output [3:0] y1  // output signal

    );
reg [3:0] down_cnt;
assign y1 = down_cnt;
always @(posedge clk or negedge rst_n)
  if (rst_n==0)
	 down_cnt <= 0;
  else if (en_clk)
	 if (load_enable)
		down_cnt <= load_data;
	 else
		down_cnt <=down_cnt- 1;

endmodule

RTL结构图

技术原理图

3.向上向下计数器

代码

module regtest(
	input clk , // system clock 50Mhz on board
	input rst_n, // system rst, low active 
	input en_clk,
	input load_enable,
	input [3:0] load_data,
	input up,
	output [3:0] y1  // output signal

    );
reg [3:0] up_down_cnt;
assign y1 = up_down_cnt;
always @(posedge clk or negedge rst_n)
  if (rst_n==0)
	 up_down_cnt <= 0;
  else if (en_clk)
	 if (load_enable)
		up_down_cnt <= load_data;
	 else if (up)
		up_down_cnt <=up_down_cnt+ 1;
	 else
		up_down_cnt <=up_down_cnt- 1;

endmodule

RTL结构图

技术原理图

总结：

计数器是基础，要理解它的设计电路图。