一、试验意图
了解QuartusⅡ的VHDL文本规划进程,学习简略组合逻辑电路的规划、仿真和测验办法。
二、试验内容
1. 根本出题
完结2选1多路挑选器的文本修改输入(mux21a.vhd)和仿真测验等进程。最终在试验体系上进行硬件测验,验证本项规划的功用。
2. 扩展出题
将规划的2选1多路挑选器看成是一个元件mux21a,运用元件例化句子规划能够满意图3-1所示仿真波形的逻辑功用的双2选1多路挑选器。
图3-1 仿真波形
三、试验仪器与器材
计算机1台,GW48-PK2S试验箱1台,QuartusⅡ6.0 1套。
四、试验
将试验原理、规划进程、仿真进程、仿真波形和剖析成果、硬件测验试验成果写进试验报告。
2选1多路挑选器规划
① 试验原理
由数电常识可知,2选1多路挑选器由2个数据输进口(IN0,IN1),1个数据挑选端(S1),一个输出口(COUTY)构成。本程序经过判别数据挑选端(S1)的取值,将对应的数据输进口(IN0或IN1)输出。
② 程序规划
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY mux21a IS
PORT ( IN0,IN1,S1:in std_logic;
COUTY : OUT STD_LOGIC);
END mux21a;
ARCHITECTURE behav OF mux21a IS
BEGIN
COUTY《=IN0 when S1=‘0’ ELSE IN1;
END behav;
③ mux21a仿真波形图
为了使仿真成果更为直观,咱们将IN0设为高电平,IN1设为低电平。
图1 mux21a仿真波形图
由图1可知,咱们可知当S1处于高电平时,COUNT输出IN1;反之,输出IN0.所以所规划的试验能够满意要求。
双2选1多路挑选器
① 试验原理
本试验中直接运用上题的mux21a。由上题可知,mux21a由2个数据输进口(IN0,IN1),1个数据挑选端(S1),一个输出口(COUTY)构成。设有两个mux21a,别离为U1和U2。为了充分运用U1和U2的数据挑选端,咱们将U1的输出口(COUNT)接到U2的输进口IN0,这样U2经过本身的挑选端(S1)就能够挑选U1的输出或则自己IN0的输入数据,完结2选1挑选器到双2选1多路挑选器的扩展。(如图2所示)
图2 双二选一多路挑选器
② 程序规划
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY dmux21a IS
PORT ( IN0,IN1,IN2,S0,S1:in STD_LOGIC;
COUTY : OUT STD_LOGIC);
END dmux21a;
ARCHITECTURE BHV OF dmux21a IS
COMPONENT MUX21A
PORT(IN0,IN1,S1:IN STD_LOGIC;
COUTY :OUT STD_LOGIC);
END COMPONENT;
SIGNAL tmp : STD_LOGIC;
BEGIN
u1 : MUX21A PORT MAP(IN0, IN1, S0, tmp);
u2 : MUX21A PORT MAP(IN2, tmp, S1, COUTY);
END BHV;
③ dmux21a 仿真波形图
图3dmux21a仿真波形图
波形图猜测:当S1=0时输出IN2的波形;当S1=1,S0=1,输出IN1的波形;当S1=1,S0=0,输出IN0的波形。
由波形图可知,政策成果与猜测成果共同。
(2)进行本试验引脚锁守时,主张挑选试验形式5(No.5),用键1(PIO0)操控端s0;用键2(PIO1)操控端s1;a3、a2、a1别离接clock5、clock0和clock2;输出信号y接扬声器spkert。经过短路帽挑选clock0接256Hz信号,clock5接1024kHz信号,clock2接8kHz信号。最终进行修改、下载和硬件测验试验(经过挑选键1、键2、操控s0、s1,可使扬声器输出不同腔调)。
表1-1 dmux21a在GWAC6板上方针芯片EP1C6Q240C8的引脚确定信息
端口称号端口符号GWAC6板输入输出元件GWAC6板接口方针器材引脚补白
操控端s0s0键1PIO0233形式No.5
操控端s1S1键2PIO1234
输入信号3IN2clock5clock5152
输入信号2IN1Clock0Clock0153
输入信号1IN0Clock2Clock228
扬声器y扬声器SPEAKER174
如表1所示完结元件dmux21a与试验板引脚的绑定。如图4所示
图4 dmux21a与试验板引脚的绑定
五、试验思考题
比较图形修改输入与文本修改输入的首要不同,谈谈例化句子的效果及应用时应留意的问题。
1、比较图形修改输入与文本修改输入的首要不同
运用图形修改法的话,咱们需求对逻辑运算与硬件结构对应起来,也便是要懂得将逻辑运算转化成硬件电路,这需求有较为厚实的硬件功底。运用文本修改输入的话,咱们只需求懂得用VHDL表达逻辑运算,而不用关怀硬件电路的组成,这能够减轻许多硬件规划方面的功夫(接线,选用元器材等)。
2、例化句子的效果及应用时应留意的问题
1) 例化句子的效果是:引进另一个现已规划好的组件。
2) 应用时应留意的问题:
① 要记住将原先现已规划好的原件放在工程底下。关于本体来说是mux21a。
② 要将引进的元件与尖端元件的引脚逐个匹配,有需求的话,运用信号(SINGAL)进行音讯的传递。