四选一数据选择器的设计

1、XX大学实习（实训）报告实习（实训）名称：电工电子实习学院专业、班 级指导 教 师报 告 人学号时间： 2011 年7月1日至2011年7月8日实习主要内容：(1) 了解EDA技术的发展及应用(2) 掌握VHDL语言的基础知识，熟悉在数字电路系统设计中VHDL程序 设计(3) 学习MAX+PLUS U软件的应用方法(4) 应用EDA技术的设计方法完成4选1数据选择器的设计(采用原理图 和文本法两种方法实现)，并在MAX+PLUS U上仿真主要收获体会与存在的问题：通过课程设计，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自 己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。同时也体会

2、到设计课的重要性和目的性所在。同时这次实习也有很多收获，首先我们学 会了 MAX+PLUS U软件的应用方法，并且能够独立设计出原理图，其次本次 设计课培养了我们实际操作能力，也培养了我们灵活运用课本知识，理论联 系实际，独立自主的进行设计的能力。指导教师意见:建议成绩：指导教师签字： 年 月 日 备注：实习报告1 .目的(1) 通过实习掌握 maxplus2软件的使用和VHDL语言的基础知识(2) 应用maxplus2完成四选一数据选择器的设计，并实现仿真。2.内容2.1 maxplus2 的认识(1) Max+plus U是Altera 公司提供的 FPGA/CPL开发集成环境，Alter

3、a是世界上最大可编程逻辑器件的供应商之一。Max+plus U界面友好，使用便捷，被誉为业界最易用易学的EDA软件。在Max+plus U上可以完成设计输入、元件适 配、时序仿真和功能仿真、编程下载整个流程，它提供了一种与结构无关的设计 环境，是设计者能方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。(2) 、Max+plus U开发系统的特点很多，比如开放性的界面，编辑过程 与结构无关，丰富的设计库，硬件描述语等。(3) 、Max+plus H软件具有开放核的特点，允许设计人员添加自己认为有价 值的宏函数。Max+Plus II工具软件，是现代最先进的仿真设计技术。在普通电脑上就可以操作,十分方便。

4、Max+Plus II工具软件，是功能强大的EDA综合设 计系统工具。2.24选1数据选择器(1)创建电路原理：数据选择器又称为多路转换器或多路开关，它是数字系统中常用的一 种典型电路。其主要功能是从多路数据中选择其中一路信号发送出去。所以它是 一个多输入、单输出的组合逻辑电路。4选1数据选择器的元件符号如图一所示，其中 D0、D1、D2、D3是4位数 据输入端，A0和A0是控制输入端，丫是数据输出端。当A1A0=00时，输出Y=D1 ; A1A0=01 时，Y=D1 ; A1A0=10 时，Y=D2 ; A1A0=11，Y=D3。DODID2AlAO图一 4选1数据选择器的 元件符号4选1数

5、据选择器的真值表为:输入输出AAD0DD2F000XXX0001XXX101X0XX001X1XX110XX0X010XX1X111XXX0011XXX11真值表可简化为:由真值表写出输出逻辑表达式F = (AA)D° + (人人)0 + 3人22 + (AA)D3由逻辑表达式做出逻辑电路图图二4选1数据选择器原理图在MAX+plusU软件下做出4选1数据选择器的原理图。如图所示，DO D1、 D2 D3为4路数据输入端，A0 A1为选择控制信号输入端，F为输出端。S = 0 时电路工作，S = 1时电路不工作，不管D取何值，F始终为0。(2)分析分析上面的4选1数据选择器原理图如图

6、二，4选1数据选择器有七个输入端和一个输出端，其中四个为数据输 入端，两个为控制信号输入端。电路由五个非门、四个与门和一个或门组成。编译无误后，在MAX+plusU软件下的 WaveEditor中对4选1数据选择器进行仿 真，记录仿真波形，如图4 Ijczq. ffcf - Tave-fora. Edit口eRef |Q£ln$Name:IEj±dL,Value:Time i99.2fisIrflerval: p® 2nr$2OO.Dns20D丁OnsCO肿SJO.Dnseoo.oisAlOO.OrtssJC01:士 DO04= D20DI0* DO1n-A.10

7、AO0F1V>图三 4选1数据选择器分析：如图所示 s = 0时电路工作波形图)、D1、D2、D3分别输入四个波形， 先对A0选择初始电平为“ 0”时钟周期为“ 200ns”倍数为“ 1”按同样的方 法为A1输入端添加激励信号，时钟周期倍数为 A0输入端的2倍。这样我们就为 A0 A1输入端分别添加了时钟周期为 200ns和400ns的激励信号。(3) 结论上图的仿真波形的真值表为:S01D30001D20010D10100D01000A10011A00101F11110从而验证了 4选1数据选择器设计的正确性和功能的正确性。3.个人特色采用文本编辑法，即利用 VHDL语言描述四选一数据

8、选择器mux1vhd Test Editor丄丄匕亡目上空T E E E *u s-c T EEE _ 许 Dd_dumdu_J_ 工凸弓二九丄 =n 13_fc y mLA3< 1 d_ =O S S3 :s 宦日_i u_V e e i& & if ( °7 3u wri 匕 o O > je -af e c Da 3 7s U 吕_工0岂丄 er_v sfDou ( "7 曰 o*moDX03DoiioooaD3B 110ODODOBODBD000D011DO01XID1卄IDO$011(aoaoaonQD0D1100(oonroro(nx

9、oooD ( 0TOD0D11f aooonoo :IIDODODa其仿真波形为:憩 hiikI. scf Tnvtf fnra Edit 1口回凶rRef0 Dn$1 * Time:IBB.Qne| Inteiral： 1S6,nsA |Name闷临LlODOnaJ200.0ns300 D1ns400 Ons500.0n»GOO*DIBDODOHOO000011DQD2B 00110000用VHDL语言编写的4选1数据选择器如下:library IEEE;use IEEE.std_logic_1164.all;en tity muxl isport(D0,D1,D2,D3:in s

10、td_logic_vector(7 downto 0);S:i n in teger range Oto 3;F:out std_logic_vector(7 dow nto 0)end muxl;architecture date of muxl isbeg inwith S selectF<=D0 whe n 0,D1 whe n 1,D2 whe n 2,D3 whe n 3,"00000000" whe n others; end date;4.结束语通过一星期的紧张工作，最后完成了我的设计任务。这次实习我的题目是4选1数据选择器的设计，通过学习我掌握了 MAX+plusU的使用方法，运用软件和 理论知识我设计出了 4选1数据选择器的原理图，编译正确后，接着又对原理图 进行了仿真，并且得到了预期的结果，设计的原理图简单明了，容易理解。通过课程设计，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的 实践经