Question

Introduction

In this lab, you will explore the design of counters and timers by designing a simple kitchen timer.

Requirements

The timer has two pushbutton inputs, reset_n, and run_stop. It has one 4-bit output, seconds that drives four LEDs and a one-bit output, alarm, that drives one LED. It also has a clock input, clk.

Your timer should operate as follows:

• The timer can be in one of two states: run=0

  and run=1.

• run is set to 0 when reset_n is asserted; it is set to the logical inverse of run (not run) when there is a rising edge on run_stop.

• seconds, the time remaining, is set to the ini- tial timer value (see below) when reset_n is as- serted; it is decremented by 1 once per second when run=1 and seconds/=0 (that is, when the timer is running and there is still time remain- ing).

• The alarm LED is turned on if run=1 and the time remaining is zero.

  The initial time remaining should be 8+(? mod 8) seconds where ? is the last digit of your BCIT ID. For example, if your BCIT ID is A01456789 then ? = 9 andyourtimerwillcountfrom8+(9mod8)=9+ 1 = 10 seconds down to 0.

  Your design should be synchronous – all registers should use the same clock and not use asynchronous sets or clears. In particular, reset_n does not directly reset any registers, it is used to determine the value loaded into the register(s) on the next rising edge of the clock.

Answer 1

the following is the circuit for :

truth table:

run   d   c   b   a   d1   d2   d3   d4
0   0   0   0   0   1   0   1   0
0   0   0   0   1   1   0   1   0
0   0   0   1   0   1   0   1   1
0   0   0   1   1   1   0   1   0
0   0   1   0   0   1   0   1   0
0   0   1   0   1   1   0   1   0
0   0   1   1   0   1   0   1   0
0   0   1   1   1   1   0   1   0
0   1   0   0   0   1   0   1   0
0   1   0   0   1   1   0   1   0
0   1   0   1   0   1   0   1   0
0   1   0   1   1   1   0   1   0
0   1   1   0   0   1   0   1   0
0   1   1   0   1   1   0   1   0
0   1   1   1   0   1   0   1   0
0   1   1   1   1   1   0   1   0
1   0   0   0   0   0   0   0   0
1   0   0   0   1   0   0   0   0
1   0   0   1   0   0   0   0   1
1   0   0   1   1   0   0   1   0
1   0   1   0   0   0   0   1   1
1   0   1   0   1   0   1   0   0
1   0   1   1   0   0   1   0   1
1   0   1   1   1   0   1   1   0
1   1   0   0   0   1   0   0   0
1   1   0   0   1   1   0   0   1
1   1   0   1   0   1   0   1   0
1   1   0   1   1   1   0   1   1
1   1   1   0   0   1   0   1   1
1   1   1   0   1   1   1   0   1
1   1   1   1   0   1   1   1   1
1   1   1   1   1   1   1   1   1