格雷码、二进制转换及译码电路

1、ED破术与应用实验报告实验名称： 格雷码、二进制转换及译码电路姓名：丹学号：100401202班级：电信(2)班时间：2012.11.27理工大学紫金学院电光系、实验目的1 ）学习用VHDL代码描述组合逻辑电路的方法。2 ） 掌握 when- .else . , generate 和 case 并行语句的使用。、实验原理1）学习 VHDL勺 when- .else . , generate 和 case 并行语句。2）利用when- .else.并行语句描述4位二进制码/格雷码转换电路。3）利用generate并行语句描述n位格雷码/二进制码转换电路。4）利用case并行语句实现译码电路。5）

2、利用实验箱验证所设计的电路的正确性，要求将输入输出的数据用数码管显示。三、实验容1、 二进制转换为格雷码4位二进制格雷码转换的真值表如图所示:G3-CiG1BiBJB4V000U0fl0001.0010411a0101Q0110110(11000111010101010110016.01I1110010D11Q110Qk1J11101011101Q11101011Q01011110L1*0111i01A01）111L由3-1心畿放大电酹闺由其值表得到的衰达式如下I时卜"灯：进制码转换为格由码的码转换由留，转换座瓜式如卜1.1 建立工程，输入代码先建立工程，工程命名为“ btog”，顶

3、层文件名为“ btog”。选择“file new"，在弹出的窗口中选择“ VHDL File ”建立“ VHDL文件。在新建的VHDL文件中输入二进制格雷码转换的VHDL代码，将文件保存。二进制转换为格雷码的代码:1ibraey ieee;use ieee.std logic 1164use xeee std_logic_ar1th.11;use ieee.std_iogicunsigned.all;entity g_tc_b02_2 isport(g:m std_logic_veccor(3 downto 0);bibufft匚 5Xd_lQgic_vector13 downo 0

4、); end;architecture rhg of g to bDZ Z isbegin b<=,f000Dr, vhen "COOl* vhen M0011r* vhen OOIO* vhen “0111，vhen “OlTtT* when (fD100,* when C，D1D1,* when vhen “llltr. vhen h1100r, vh£n "1101" when ,f1000* vhen ff 1001r, vhsn 1011 vhen rrlG10rF;end;g<- rF0000,r else g<=rp000

5、1rr else g<*Ff00L0*p else g<=rf0QlVf else g<=rp0100,r else 口-P10I" else g<-rF01L0n else g<，PlLL else g<»,f1000rf else g<-*1001w else g<=rr1010w else g<«10Ll,f else q<-H00,r else g<=1101rr else g<-UL0,F el3e1.2 编译仿真对当前文件进行编译，编译通过以后建立仿真波形，保存为“ b_to_g.

6、vwf ” .为波形文件添加节点，将“ end time”设置为100ds ,将输入输出编组，并为输入信号赋值，其中“start value "为"0000", "count every ”设置为 5 科 s.其波形如下：仿真结果2、generate语句实现格雷码转换为二进制对于n位二进制转换为格雷码的码转换电路，转换表达式如下:Bn=GnBi=Gi® B(i+1)2.1 建立工程，输入代码先建立工程，工程命名为“ gtob”，顶层文件名为“ g_to_b2”。选择“file new"，在弹出的窗口中选择“ VHDL File ”建立

7、“ VHDL文件。在新建的VHDL文件中输入格雷码二进制转换的VHDL代码，将文件保存。转换代码：1ibrary ieee;use leee.std_logic_1164.all:|use ieee« std loaic ar iLh » zil 1; use ieee. 3td_Logic_un3ign.ed.al 1;entity g_to_)o02_2 isport(g;in stdlcgtcvectoc(3 downo 0>bi buffer std._logic_veccor (3 dounto ); end;rsar chitccture rhg of q

8、 to bD2 2toegin to<=rrOOOOtf when *r0001f, when ,F0011,r when tr0010*p uh®n rr011Lf, vhen "dll" when r*0100rf uhen r,0101,r 封hen "1111用 when m when uheti rrllGlrr when "10。口" wh*n rr1001f, “1011" vhen Fr1010ff;g< = ,f0000rt else g<=110001 Pf el3e g<-,r0

9、010,r else <“11" El判2 g<=,raiOOu else g<*,0101n else g<=,*0110else gSSll" frlse g<-*1000Ft else 口<="1" else g<w*flD10 " else 0<二"1011博 else g<=1100F,在Ise else '* elseend;2.2编译仿真对当前文件进行编译，编译通过以后建立仿真波形，保存为“ gtob.vwf ” .为波形文件 添加节点，将“end time

10、”设置为100ds ,将输入输出编组，并为输入信号赋值，其中“start value "为"0000", "count every ”设置为5科s.其波形如下：Hastei I me 8 Jr15.625 ru 小|I Hec vat吐15. 63 ntB 00C0'B oood)pt 10 平口工 20 ¥ 5工 30 T2 m <0 « u> si 早 M SI 44 u 71 哼呻 Bl Q IS 625 m . . :90pq 哽。)Cin( moo11 呼i 0 i X! ig11 NX U U _而3、

11、case语句实现译码电路代码描述：匚 M-miipiiauuri ncpuiti=i f=i©仿真波形:library ieee;vise ieee , std logic 1164 > all;ent ity g tc t>02 3 isoirt ( input: in std logic vector (3 dovnto 0);y: cut 5t.d_logic_vect.ar 3 damritn : end g t。LC2 3;8Q-r101112i j1415161718192021号*3 cL J2 42526?728293 口3 1archir.enure r

12、hl of g_tc_bO2_3 is beginprocess input-5begincase input isuhenp0aCCF,=>v<=r,0uLjn,f;vhanrPDa01r,=>7<=rrCC01ir;when,r0C 1 lF,=>y<=r,0U 10,r;when,F0010F,=>y<=r,0011,r;hen,r0110p,=>y<=r,0100,p;when,r0111 fl=>y<-F, D101,r;whenrr0101rr=>y<=r,0110,r;when,r0100PI-&

13、gt;y<-r,0111,p;,whenrrl 100p,=>y<=r, 1000rr;uh&rJp1101pl=>y<=rria011p;when,rllllpp=>y<=r,1010,p;when,p1110F,=>y<=F,1011,f;whenrp1010pl=>y<=r,1100,p;when,plC 1 lF,=>y<=rr1101,r;when,FlCClF,=>y<=F,1110,f;whenrr1000pr=>y<=rpllll,r;end ca3e;end prne

14、ess;end rhl;4、管脚配置利用实验箱的模式 6来验证设计电路的正确性。用键5键8表示输入管脚g0g3,发光二极管D1D4表示输出管脚b0b4o用7、8两 个七段显示译码管表示格雷码和二进制码。选择 "assignment -assignment editor ” 弹出管脚配置图，在 " location " 栏中填 入相应器件的管脚。|,神耀丽Frt dCrabjnLoe协1廊帕网）国fnWR 氏red10婀【触四FUHLifet)2Q判对M咕：j1叱旭W加曲加。昭悔上叫I(町£加炯qd鞘小义4L则加D»啊h曲51L.w叫如D匚

15、87;中1风内(.叩L除力.例?；jF： £ BE.L皿雌曲:*巾1InputPA 36 .1E：.WM岫此<啾q炖tPKJB5E3N0L皿|蜘1）1DiOp/吐此AE3TU加妹加1D嘘卿dtF： 39 5 w日施U加加加120期同卿P903国理L 皿&S)炯j电0WHL出山）Nd期剧叫63E3JI皿【山左口15Q即回3E3J叩L眦加口。砌,jJtpJt3VE3J叩口就加0毗：mjAJ心因阴山由时18M碱曲7Q0居其WM捌动。就倒'jJtpit州3彳 r吸蜘H2D。坳/(OpJt州E =¥即EL叫妹加21OJtpdtFIJIAJE3JUTTU辿D。咻脚t州