library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if using
-- arithmetic functions with Signed or Unsigned values
--use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;

-- Uncomment the following library declaration if instantiating
-- any Xilinx leaf cells in this code.
--library UNISIM;
--use UNISIM.VComponents.all;

entity random_test1 is
    Port ( clk : in STD_LOGIC;
           led : out STD_LOGIC_VECTOR (15 downto 0);
           btnC : in STD_LOGIC;
           btnR : in STD_LOGIC
           );
end random_test1;

architecture Behavioral of random_test1 is

    signal zaehlwertI: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0):= "0001"; --Hilfvariable für LEDs
    signal zaehlwertII: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0):= "0001"; --Hilfvariable für LEDs
    signal zaehlwertIII: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0):= "0001"; --Hilfvariable für LEDs
    signal zaehlwertIV: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0):= "0001"; --Hilfvariable für LEDs
    signal zaehler: INTEGER RANGE 0 to 10000010;                     -- Zaehlvariable
    signal positionI: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0) := "1000";                  -- 4 Positionen mit jeweils 4 Bits, 
    signal positionII: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0) := "1000"; 
    signal positionIII: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0) := "1000";          -- alle gleich, damit while Bedingung zwingend erfuellt ist
    signal positionIV: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0) := "1000"; 
    
begin
    process(clk)
    
    variable i : integer;
    variable n : integer;
    variable a : integer;
    variable b : integer;
    variable c : integer;
    variable d : integer;
    
    begin
        
    if rising_edge (clk)
    then 
    
    for i in 1 to 2 loop
    
    case i is 
    when 1 =>
    if (btnC = '0') then
                                  zaehlwertI(0) <= zaehlwertI(1);
                                  zaehlwertI(1) <= zaehlwertI(0);
                                  zaehlwertI(2) <= zaehlwertI(3);
                                  zaehlwertI(3) <= zaehlwertI(2);
        

                                  zaehlwertII(2) <= zaehlwertII(3);
                                  zaehlwertII(1) <= zaehlwertII(0);
                                  zaehlwertII(0) <= zaehlwertII(1);
                                  zaehlwertII(3) <= zaehlwertII(2);

                                  zaehlwertIII(0) <= zaehlwertIII(3);
                                  zaehlwertIII(3) <= zaehlwertIII(0);
                                  zaehlwertIII(2) <= zaehlwertIII(1);
                                  zaehlwertIII(1) <= zaehlwertIII(2);

                                  zaehlwertIV(0) <= zaehlwertIV(2);
                                  zaehlwertIV(1) <= zaehlwertIV(0);
                                  zaehlwertIV(2) <= zaehlwertIV(3);
                                  zaehlwertIV(3) <= zaehlwertIV(1);
   end if;
    when 2 =>
    if (btnC = '1')       
        
        then
        for n in 1 to 4 loop
        
        case n is 
        when 1 =>
                                         
             --Position1
                                  for a in 1 to 4 loop
                                  if ((zaehlwertIV=zaehlwertI) or (zaehlwertIII=zaehlwertI) or (zaehlwertII=zaehlwertI))
                                  then
                                         zaehlwertI(0) <= zaehlwertI(1);
                                         zaehlwertI(1) <= zaehlwertI(2);
                                         zaehlwertI(2) <= zaehlwertI(3);
                                         zaehlwertI(3) <= zaehlwertI(0);
                                  end if;
                                  end loop;
                                 positionI <= zaehlwertI;
         when 2 =>                        
             --Position2
                                 for b in 1 to 4 loop
                                 if ((zaehlwertIV=zaehlwertII) or (zaehlwertIII=zaehlwertII) or (zaehlwertI=zaehlwertII))
                                 then
                                        zaehlwertII(0) <= zaehlwertII(2);
                                        zaehlwertII(1) <= zaehlwertII(3);
                                        zaehlwertII(2) <= zaehlwertII(0);
                                        zaehlwertII(3) <= zaehlwertII(1);
                                 end if;
                                 end loop;
                                 positionII <= zaehlwertII;
          when 3 =>                       
             --Position3         
                                 for c in 1 to 4 loop           
                                 if ((zaehlwertIV=zaehlwertIII) or (zaehlwertII=zaehlwertIII) or (zaehlwertI=zaehlwertIII))
                                 then
                                        zaehlwertIII(0) <= zaehlwertIII(3);
                                        zaehlwertIII(1) <= zaehlwertIII(0);
                                        zaehlwertIII(2) <= zaehlwertIII(1);
                                        zaehlwertIII(3) <= zaehlwertIII(2);
                                 end if;
                                 end loop;
                                 positionIII <= zaehlwertIII;
          when 4 =>   
             --Position4
                                 for d in 1 to 4 loop
                                 if ((zaehlwertIII=zaehlwertIV) or (zaehlwertII=zaehlwertIV) or (zaehlwertI=zaehlwertIV))
                                 then
                                         zaehlwertIV(3) <= zaehlwertIV(0);
                                         zaehlwertIV(2) <= zaehlwertIV(1);
                                         zaehlwertIV(1) <= zaehlwertIV(2);
                                         zaehlwertIV(0) <= zaehlwertIV(3);
                                 end if;
                                 end loop;
                                 positionIV <= zaehlwertIV;
           end case; 
           end loop;
           end if;  
       end case;
     end loop;
    end if;    
    
     led(15 downto 12) <= positionI;
     led(11 downto 8) <= positionII;
     led(7 downto 4) <= positionIII;
     led(3 downto 0) <= positionIV;
         
   end process;
end Behavioral;