qcounter.vhdl

   1 library ieee;
   2 use ieee.std_logic_1164.all;
   3 use ieee.std_logic_arith.all;
   4 use ieee.std_logic_unsigned.all;
   5 use ieee.numeric_std.all;
   6
   7 entity qcounter is
   8   port (
   9     clock: in std_logic;
  10     reset: in std_logic;
  11     a0, b0: in std_logic;
  12     qcount: out std_logic_vector (31 downto 0);
  13     a_rise, a_fall, b_rise, b_fall, ab_event: out std_logic;
  14     ab_error: out std_logic
  15   );
  16 end qcounter;
  17
  18 architecture behavioral of qcounter is
  19   component dff
  20     port (
  21       clock: in std_logic;
  22       d: in std_logic;
  23       q: out std_logic
  24     );
  25   end component;
  26
  27 subtype std_logic4 is std_logic_vector (3 downto 0);
  28   signal a, b, a_prev, b_prev: std_logic;
  29   signal count_prev: std_logic_vector (29 downto 0)
  30     := "000000000000000000000000000000";
  31   signal count: std_logic_vector (29 downto 0);
  32 begin
  33   dff_a: dff
  34     port map (
  35       clock => clock,
  36       d => a0,
  37       q => a
  38     );
  39   dff_b: dff
  40     port map (
  41       clock => clock,
  42       d => b0,
  43       q => b
  44     );
  45
  46   qcount(0) <= a xor b;
  47   qcount(1) <= b;
  48   qcount(31 downto 2) <= count;
  49
  50   comb_event: process (a_prev, b_prev, a, b)
  51   begin
  52     a_rise <= '0';
  53     a_fall <= '0';
  54     b_rise <= '0';
  55     b_fall <= '0';
  56     ab_event <= '0';
  57     ab_error <= '0';
  58     if ((a xor a_prev) and (b xor b_prev)) = '1' then
  59       -- forbidden double transition
  60       ab_error <= '1';
  61     else
  62       a_rise <= (a xor a_prev) and a;
  63       a_fall <= (a xor a_prev) and not a;
  64       b_rise <= (b xor b_prev) and b;
  65       b_fall <= (b xor b_prev) and not b;
  66       ab_event <= (a xor a_prev) or (b xor b_prev);
  67     end if;
  68   end process;
  69
  70   comb_count: process (a_prev, b_prev, a, b, count)
  71   begin
  72     if (a_prev = '0') and (b_prev = '1') and (a = '0') and (b = '0') then
  73       count <= count_prev + 1;
  74     elsif (a_prev = '0') and (b_prev = '0') and (a = '0') and (b = '1') then
  75       count <= count_prev - 1;
  76     else
  77       count <= count_prev;
  78     end if;
  79   end process;
  80
  81   seq: process
  82   begin
  83     wait until clock'event and clock = '1';
  84     if reset = '1' then
  85       count_prev <= "000000000000000000000000000000";
  86     else
  87       count_prev <= count;
  88     end if;
  89     a_prev <= a;
  90     b_prev <= b;
  91   end process;
  92
  93 end behavioral;