ここで問題です。7 ビット 7 セグメント表示のバイナリ コードを出力して 8 x 7 セグメント表示にするバイナリ除算器のコードを作成しました。(被除数、除数、商、剰余の 2 つの 7 セグメントがそれぞれ、この順序で)。私の開発ボード上のこの 8 x 7 セグメント ディスプレイには、1 つの 7 ビット入力 (a から g) と 3 ビット選択があります。したがって、基本的な考え方は、被除数、除数、商、剰余を順次、連続的かつ十分に高速に出力し、8 つの 7 セグメントのそれぞれが 1 つずつ有効になっているにもかかわらず、人間の目には出力が一定に見えるようにする必要があるということです。私の出力によると。もともと、除算器はすべての出力 (被除数、除数、商、
完全なコードは次のとおりです。
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.all;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.all;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.all;
entity division is
generic(SIZE: INTEGER := 8);
port(reset: in STD_LOGIC; --reset
en: in STD_LOGIC; --enable
clk: in STD_LOGIC; --clock
num: in STD_LOGIC_VECTOR((SIZE - 1) downto 0); --dividend
den: in STD_LOGIC_VECTOR((SIZE - 1) downto 0); --divisor
whatgoes:out STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0) --output
);
end division;
architecture behav of division is
signal bufreg: STD_LOGIC_VECTOR((2 * SIZE - 1) downto 0); --signal array to hold both accumulator and dividend registers as one i.e bufreg(18 bits)
signal dbuf: STD_LOGIC_VECTOR((SIZE - 1) downto 0); --signal array to hold the divisor
signal count: INTEGER range 0 to SIZE; --count to determine when to stop
signal MYcount: INTEGER range 0 to 100;
signal res: STD_LOGIC_VECTOR((SIZE - 1) downto 0); --result/quotient
signal rm : STD_LOGIC_VECTOR((SIZE - 1) downto 0); --remainder
alias ADreg is bufreg((2 * SIZE - 1) downto SIZE); --ADreg is is alias for top half of bufreg register(17th to 9th bit)
alias DVNDreg is bufreg((SIZE - 1) downto 0); --DVNDreg is is alias for bottom half of bufreg register(8th to 0th bit)
--Function definitions
function to_bcd ( bin : std_logic_vector(7 downto 0) ) return std_logic_vector; --converts 8 bit binary to 8 bit BCD
function m7seg (bin : std_logic_vector(3 downto 0) ) return std_logic_vector; --converts 4 bit BCD to 7 bit 7segment
function breakdown1 ( bin : std_logic_vector(7 downto 0) ) return std_logic_vector; --breaks an 8 bit BCD into a 4 bit BCD with lower bits
function breakdown2 ( bin : std_logic_vector(7 downto 0) ) return std_logic_vector; ----breaks an 8 bit BCD into a 4 bit BCD with higher bits
--this function assigns the first 4 bits of an 8 bit BCD number to a 4-bit vector
function breakdown1 ( bin : std_logic_vector(7 downto 0) ) return std_logic_vector is
variable bint : std_logic_vector(3 downto 0) :=bin(3 downto 0);
begin
return bint;
end breakdown1;
--this function assigns the last 4 bits of an 8 bit BCD number to a 4-bit vector
function breakdown2 ( bin : std_logic_vector(7 downto 0) ) return std_logic_vector is
variable bint : std_logic_vector(3 downto 0) :=bin(7 downto 4);
begin
return bint;
end breakdown2;
--This function converts 8 bit binary to 8 bit BCD
function to_bcd ( bin : std_logic_vector(7 downto 0) ) return std_logic_vector is
variable i : integer:=0;
variable bcd : std_logic_vector(7 downto 0) :=(others => '0');
variable bint : std_logic_vector(7 downto 0) :=bin;
variable bcd2 : std_logic_vector(7 downto 0) :=(others => '0');
begin
for i in 0 to 7 loop -- repeating 8 times.
bcd(7 downto 1) := bcd(6 downto 0); --shifting the bits.
bcd(0) := bint(7);
bint(7 downto 1) := bint(6 downto 0);
bint(0) :='0';
if(i < 7 and bcd(3 downto 0) > "0100") then --add 3 if BCD digit is greater than 4.
bcd(3 downto 0) := bcd(3 downto 0) + "0011";
end if;
if(i < 7 and bcd(7 downto 4) > "0100") then --add 3 if BCD digit is greater than 4.
bcd(7 downto 4) := bcd(7 downto 4) + "0011";
end if;
--if(i < 7 and bcd(11 downto 8) > "0100") then --add 3 if BCD digit is greater than 4.
--bcd(11 downto 8) := bcd(11 downto 8) + "0011";
--end if;
end loop;
bcd2(7 downto 0):=bcd(7 downto 0);
return bcd2;
end to_bcd;
--This function converts 4 bit bcd to 7 segment
function m7seg (bin : std_logic_vector(3 downto 0))return std_logic_vector is
variable bint : std_logic_vector(3 downto 0):=bin(3 downto 0);
variable out7 : std_logic_vector(6 downto 0);
begin
case bint is
when "0000"=> out7:="1111110";
when "0001"=> out7:="0110000";
when "0010"=> out7:="1101101";
when "0011"=> out7:="1111001";
when "0100"=> out7:="0110011";
when "0101"=> out7:="1011011";
when "0110"=> out7:="X011111";
when "0111"=> out7:="1110000";
when "1000"=> out7:="1111111";
when "1001"=> out7:="111X011";
when others=> out7:="0000000";
end case;
return out7;
end m7seg;
begin
--our process begins here (shift and subtract/ Non restoring division)
p_001: process(reset, en, clk, bufreg)
begin
if reset = '1' then
res <= (others => '0');
rm <= (others => '0');
dbuf <= (others => '0');
bufreg <= (others => '0');
count <= 0;
MYcount <= 1;
elsif rising_edge(clk) then
if en = '1' then
case count is
when 0 =>
ADreg <= (others => '0');
DVNDreg <= num;
dbuf <= den;
res <= DVNDreg;
rm <= ADreg;
count <= count + 1;
when others =>
if bufreg((2 * SIZE - 2) downto (SIZE - 1)) >= dbuf then
ADreg <= '0' & (bufreg((2 * SIZE - 3) downto (SIZE - 1)) - dbuf((SIZE - 2) downto 0));
DVNDreg <= DVNDreg ((SIZE - 2) downto 0) & '1';
else
bufreg <= bufreg((2 * SIZE - 2) downto 0) & '0';
end if;
if count /= SIZE then
count <= count + 1;
else
count <= 0;
end if;
end case;
end if;
res <= DVNDreg;
rm <= ADreg;
MYcount<=MYcount+1;
whatgoes<=(others => '0');
case MYcount is
when 2 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown1(to_bcd(rm))); --first 7segment(lower bits of remainder)
when 3 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown2(to_bcd(rm))); --second 7segment (higher bits of remainder)
when 4 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown1(to_bcd(res))); --third 7segment (lower bits of result/quotient)
when 5 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown2(to_bcd(res))); --fourth 7segment (higher bits of result/quotient)
when 6 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown1(to_bcd(den))); --fifth 7segment (lower bits of divisor)
when 7 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown2(to_bcd(den))); --sixth 7segment (higher bits of divisor)
when 8 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown1(to_bcd(num))); --seventh 7segment (lower bits of number/dividend)
when 9 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown2(to_bcd(num))); --eigth 7segment (higher bits of number/dividend)
when 10 =>
MYcount<=1;
when others =>
NULL;
end case;
end if;
end process;
end behav;
シミュレーションを実行しようとすると、あらゆる種類のファンキーなものが表示されます。出力（whatgoes（6 downto 0））をクロック（clk）の立ち上がりエッジで変更したい。問題は、私が VHDL の初心者であるため、シーケンシャル ステートメントの合成に多くの問題を抱えていることです。センシティビティ リストに enable、clock、および reset があるプロセス p_001 内に、この case ステートメントを配置しました。正のエッジ条件で実行されます。コードの抜粋:
case MYcount is
when 2 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown1(to_bcd(rm))); --first 7segment(lower bits of remainder)
when 3 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown2(to_bcd(rm))); --second 7segment (higher bits of remainder)
when 4 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown1(to_bcd(res))); --third 7segment (lower bits of result/quotient)
when 5 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown2(to_bcd(res))); --fourth 7segment (higher bits of result/quotient)
when 6 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown1(to_bcd(den))); --fifth 7segment (lower bits of divisor)
when 7 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown2(to_bcd(den))); --sixth 7segment (higher bits of divisor)
when 8 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown1(to_bcd(num))); --seventh 7segment (lower bits of number/dividend)
when 9 =>
whatgoes<=m7seg(breakdown2(to_bcd(num))); --eigth 7segment (higher bits of number/dividend)
when 10 =>
MYcount<=1;
when others =>
NULL;
end case;
私のコードの残りの部分は正常に動作するので、私の問題はここにあると確信しています。このような複雑なコードの混乱をアップロードして申し訳ありません。私は本当に立ち往生しており、かなりの時間これに取り組んできました。どんな助けでも大歓迎です。このような長くて退屈で面倒な問題に答えるには、特別な種類の献身と忍耐が必要であることを私は知っています. しかし、私のような問題への答えがある何かへのリンクを助けたり提供したりできる人は誰でも、あなたは私に素晴らしいサービスを提供したでしょう.
ISE 14.3 と iSim を使用しています。
だから、リックのおかげで、私はこれを解決しました。彼は、私が 3 ビットの選択出力を駆動するのを忘れていたことに気づかせてくれました。結局のところ、case ステートメントとカウント変数を使用してそれを駆動すると、コードを順番に実行するという私の問題が解決されました。コードが整理された方法で正確に記述されていないことはわかっていますが、時間が経つにつれて改善されることを願っています。
process (clk,tmp,rm,res,den,num)
variable CLR: boolean:=true;
begin
if (CLR=true) then
tmp <= "000";
CLR:=false;
elsif (clk'event and clk='1') then
tmp <= tmp + 1;
if tmp<=8 then
CLR:=true;
end if;
end if;
case tmp is
when "000" =>
whatgoes<=m7seg(breakdown1(to_bcd(rm))); --first 7segment(lower bits of remainder)
when "001" =>
whatgoes<=m7seg(breakdown2(to_bcd(rm))); --second 7segment (higher bits of remainder)
when "010" =>
whatgoes<=m7seg(breakdown1(to_bcd(res))); --third 7segment (lower bits of result/quotient)
when "011" =>
whatgoes<=m7seg(breakdown2(to_bcd(res))); --fourth 7segment (higher bits of result/quotient)
when "100" =>
whatgoes<=m7seg(breakdown1(to_bcd(den))); --fifth 7segment (lower bits of divisor)
when "101" =>
whatgoes<=m7seg(breakdown2(to_bcd(den))); --sixth 7segment (higher bits of divisor)
when "110" =>
whatgoes<=m7seg(breakdown1(to_bcd(num))); --seventh 7segment (lower bits of number/dividend)
when "111" =>
whatgoes<=m7seg(breakdown2(to_bcd(num))); --eigth 7segment (higher bits of number/dividend)
when others =>
NULL;
end case;
sel<=tmp;
end process;