基于MAX+PLUSⅡ的十进制计数器的设计

摘要：MAX+PLUSⅡ软件是一种易学易用的设计开发环境，它在数字电路设计中的应用越来越广泛。基于此，首先介绍了MAX+PLUSⅡ 软件常用的设计输入方法；其次设计了十进制计数电路，并用MAX+PLUSⅡ软件对电路进行了仿真；最后将该电路图下裁到实验箱验证了其功能的正确性。
关键词：MAX+PLUSⅡ；VHDL；计数器

O 引言
MAX+PLUSⅡ开发系统是易学易用的完全集成化的设计开发环境。目前已发行10．0版本。该软件与LATTICE公司的iSPEXPERT及 XILINX的FOUNDATION相比具有使用简单，操作灵活，支持的器件多，设计输入方法灵活多变等特点。常用的设计输入方法如下：
(1)图形设计输入：MAX+PLUSⅡ的图形设计输入较其他软件更容易使用，因为MAX+PLUSⅡ提供丰富的库单元供设计者调用，尤其是在 MAX+PLUSⅡ里提供的mf库几乎包含了所有的74系列的器件，在prim库里提供了数字电路中所有的分离器件。因此只要具有数字电路的知识，几乎不需要过多的学习就可以利用MAX+PLUSⅡ进行CPLD／FPGA的设计。
(2)文本编辑输入：MAX+PLUSⅡ的文本输入和编译系统支持AHDL语言、VHDL语言、VERILOG语言三种输入方式。
(3)波形输入方式：如果知道输入、输出波形，也可以采用波形输入方式。
(4)混合输入方式：MAX+PLUSⅡ设计开发环境，支持图形设计输入、文本编辑输入、波形编辑输入的混合编辑。

1 十进制计数器的设计
十进制计数电路结构如图1所示。主要由消抖电路、BCD码计数器和七段译码器构成，各部分电路介绍如下：


1．1 开关防颤动电路
按钮从最初按下到接触稳定要经过数毫秒的颤动，键松开也有同样问题，如图2所示。键入时间ta因人而异，一般开关 ta<100ms。设置开关防颤动电路目的：按键一次，输出一个脉冲。即将开关的实际输出作为开关防颤动电路的输入，而开关防颤动电路的输出为图2 所示的理想输出。


1．2 BCD码计数器
本设计采用的BCD码计数电路由74160构成，74160是十进制同步计数器(异步清除)，在其功能表中，当LDN、ENT、ENP、CLRN四个输入端都接高电平时，对CLK输入脉冲上升沿进行计数，由QA-QD输出8421码。

1．3 七段译码器电路
本设计采用的七段译码器电路由7447和外部共阴极数码管构成，7447七段译码器将BCD8421码译成数码管所需的七段数显码。
综上所述，所设计的十进制计数器电路如图3所示。



2 十进制计数器的仿真
打开PC机界面MAX+plusⅡ软件，输入图3的电路图；选菜单File＼Project＼Set Project to Current File，然后选菜单MAX+plusⅡ＼complier编辑当前图形文件；对图3进行仿真，仿真结果如图4所示。由图4知：所设计的电路(图3)符合十进制计数器的逻辑要求。


用Byte Blaster下载缆线联结PC机并口和实验箱J1(JTAG)，打开实验箱电源开关。选择菜单项MAX+plusⅡ＼Programmer，单击 Program按钮，即开始下载程序。打开实验箱电源开关，连续按K52键，数码管LED1将从0按顺序变到9，符合十进制计数器的逻辑要求。

3 结束语
MAX+PLUSⅡ是电子设计领域的一场革命，它的应用越来越广泛，MAX+PLUSⅡ在实验教学的应用，不仅是提高设计效率的需要，更重要的是培养适应创新、创业人才的需要，以适应电子工业的竞争与发展。