数字系统设计实验报告(共15页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上计算机科学与技术学院数字系统设计实验报告姓    名： 学 号： 专    业：                  班    级：              

2、60;   指导教师：                           2011年 11月     徐州   实验4-1 组合电路的设计实验目的：熟悉Quartus 2的 VHDL 文本设计流程全过程，学习简单组合电路的设计，多层次电路

3、的设计、仿真和硬件测试。实验内容：1首先利用Quartus 2 完成2选1 多路选择器的文本编辑输入和仿真测试等步骤，给出仿真波形。最后在实验系统上进行硬件测试，验证本项设计的功能。2将此多路选择器看成是一个元件mux21a，利用元件例化语句描述，并将此文件放在同一目录中。任务一：1程序代码ENTITY mux21a IS PORT (a,b,s:IN BIT; y:OUT BIT ); END ENTITY mux21a; ARCHITECTURE one OF mux21a IS BEGIN PROCESS(a,b,s) BEGIN IF s='0' THEN y<=

4、a;ELSE y<=b; END IF; END PROCESS; END ARCHITECTURE one;2编译3时序仿真4观察RTL电路任务二：1. 程序代码entity MUXK IS PORT (a1,a2,a3,s1,s0: in bit; outy:out bit); end entity MUXK; ARCHITECTURE one of MUXK IS COMPONENT mux21a port (a,b,s:in bit; y:out bit); end component; signal tmp: bit; begin u1:mux21a port map(a=&g

5、t;a2,b=>a3,s=>s0,y=>tmp); u2:mux21a port map(a=>a1,b=>tmp,s=>s1,y=>outy); end architecture one; 2. 编译3. 波形图4. 观察RTL电路实验体会：通过这次实验，对vhdl文本设计流程有了初步的了解，对组合电路的原理和构成有了更深的认识。这次实验的最大收获就是学会了quartersII 的初步使用方法。实验4-2 时序电路的设计实验目的：熟悉Quartus 2 的VHDL文本设计过程，学习简单时序电路的设计、仿真和测试。实验内容：1设计触发器，给出程序设计、

6、程序编译、仿真分析、硬件测试及详细实验过程。2设计锁存器，给出程序设计、程序编译、仿真分析、硬件测试及详细实验过程。任务一：1. 程序代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY DFF1 IS PORT (CLK,D: IN STD_LOGIC; Q: OUT STD_LOGIC);END;ARCHITECTURE BHV OF DFF1 IS SIGNAL Q1: STD_LOGIC; BEGIN PROCESS (CLK,Q1) BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN Q1<

7、;=D; END IF; END PROCESS; Q <= Q1 ;END ARCHITECTURE BHV;2. 编译3. 波形图4. 观察RTL电路任务二：1. 程序代码library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity dff3 is port(clk,d:in std_logic; q:out std_logic);end entity dff3;architecture bhv of dff3 is begin process(clk,d) begin if clk='1' then q<=d;end if;e

8、nd process;end architecture bhv;2. 编译3. 波形图4. RTL模拟图实验体会：这次实验的内容是时序电路的设计，通过仿真来分析设计结果。通过这次实验我对时序电路有了更深的理解。作为一种工具语言，只有通过不停的实践和总结才能更好的提高自己的技能。实验4-3 含异步清0和同步时钟使能的加法计数器的设计实验目的：学习计数器的设计、仿真和硬件测试，进一步熟悉VHDL设计技术。实验内容： 在Quartus 2 上对例进行编译、综合，仿真。说明例中各语句的作用，详细描述示例的功能特点，给出其所有信号的时序仿真波形。1. 程序代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.

9、STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CNT10 IS PORT (CLK,RST,EN: IN STD_LOGIC; CQ: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); COUT: OUT STD_LOGIC );END CNT10;ARCHITECTURE BEHAV OF CNT10 IS BEGIN PROCESS (CLK,RST,EN) VARIABLE CQI: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); BEGIN IF RST='1' THEN

10、 CQI:= (OTHERS =>'0'); ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN IF EN='1' THEN IF CQI<9 THEN CQI:=CQI+1; ELSE CQI := (OTHERS =>'0'); END IF; END IF; END IF; IF CQI = 9 THEN COUT <= '1' ELSE COUT <= '0' END IF; CQ <= CQI; END PROCESS; END BEHAV; 2. 编译3波形图4.RTL模拟图实验体会：本次实验设计了一个含异步清0和同步时钟使能的加法计数器，设计原理较为简单，但在设计过程中也会出现一些小错误，通过细心的分析才能够使实验结果更加完善。实验4-4 用原理图输入法设计全加器实验目的：熟悉原理图的输入方法设计简单组合电路，掌握层次化设计的方法，并通过一个全加器的设计把握利用EDA软件进行原理如输入方式的电子线路设计的详细流程。