用VHDL语言设计实现一个4人表决器,多数人赞成决议表示通过,否则决议不通过。使用波形图仿真验证其功能。,用组合电路
时间: 2023-06-26 13:04:33 浏览: 198
首先,需要确定输入和输出信号的格式。这里假设输入信号为4个单独的比特,表示4个人的表决结果,输出信号为1个比特,表示决议是否通过。
在这个设计中,需要使用一个组合电路来实现多数表决的逻辑。具体来说,可以使用一个4输入的与门和一个2输入的或门来实现。
下面是VHDL代码的实现:
```vhdl
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity majority_voter is
port (
input_1 : in std_logic;
input_2 : in std_logic;
input_3 : in std_logic;
input_4 : in std_logic;
output : out std_logic
);
end majority_voter;
architecture comb of majority_voter is
begin
process (input_1, input_2, input_3, input_4)
begin
if (input_1 = '1' and input_2 = '1' and input_3 = '1') or
(input_1 = '1' and input_2 = '1' and input_4 = '1') or
(input_1 = '1' and input_3 = '1' and input_4 = '1') or
(input_2 = '1' and input_3 = '1' and input_4 = '1') then
output <= '1'; -- 多数赞成,通过
else
output <= '0'; -- 多数反对,不通过
end if;
end process;
end comb;
```
接下来,需要进行波形仿真验证其功能。可以使用Vivado等工具进行仿真,或者手动编写测试文件进行仿真。
下面是一个简单的测试文件的示例:
```vhdl
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity majority_voter_tb is
end majority_voter_tb;
architecture sim of majority_voter_tb is
signal input_1 : std_logic := '0';
signal input_2 : std_logic := '0';
signal input_3 : std_logic := '0';
signal input_4 : std_logic := '0';
signal output : std_logic;
component majority_voter is
port (
input_1 : in std_logic;
input_2 : in std_logic;
input_3 : in std_logic;
input_4 : in std_logic;
output : out std_logic
);
end component;
begin
uut : majority_voter
port map (
input_1 => input_1,
input_2 => input_2,
input_3 => input_3,
input_4 => input_4,
output => output
);
process
begin
input_1 <= '0'; input_2 <= '0'; input_3 <= '0'; input_4 <= '0';
wait for 10 ns;
assert output = '0' report "Test 1 failed" severity error;
input_1 <= '1'; input_2 <= '0'; input_3 <= '0'; input_4 <= '0';
wait for 10 ns;
assert output = '1' report "Test 2 failed" severity error;
input_1 <= '1'; input_2 <= '1'; input_3 <= '0'; input_4 <= '0';
wait for 10 ns;
assert output = '1' report "Test 3 failed" severity error;
input_1 <= '1'; input_2 <= '1'; input_3 <= '1'; input_4 <= '0';
wait for 10 ns;
assert output = '1' report "Test 4 failed" severity error;
input_1 <= '1'; input_2 <= '1'; input_3 <= '1'; input_4 <= '1';
wait for 10 ns;
assert output = '1' report "Test 5 failed" severity error;
report "All tests passed";
wait;
end process;
end sim;
```
这个测试文件会对4个不同的输入进行测试,并检查输出是否符合预期。在仿真中,可以看到波形图,以验证电路的正确性。
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