Quartus实现:表决器与代码转换器设计与仿真

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"该文档包含了两个数字电子学实验项目,分别是使用Quartus软件实现的四人表决器和代码转换器的设计。实验中涉及到逻辑门电路、数据选择器、卡诺图化简以及数字编码器的转换。" 在这两个实验项目中,Quartus作为主要的开发工具,被用来设计和仿真数字电路。Quartus是Altera公司(现Intel FPGA)开发的一款综合、布局布线、仿真和编程的集成开发环境,广泛应用于FPGA(现场可编程门阵列)的设计。 选题1是四人表决器的设计。表决器是一种能够根据输入信号的数量来决定输出状态的逻辑电路。在这个项目中,使用了74153作为数据选择器。74153是一个双四输入译码器,它可以依据两个控制输入A和B的组合,选择四个输入信号中的一个进行输出。设计者首先通过编写真值表,然后利用卡诺图化简逻辑函数,简化了电路设计。电路的逻辑功能是:当输入的四个信号中至少有三个为高电平时,输出为高电平;否则,输出为低电平。在实现过程中,利用与门和或门电路来满足不同的输入条件。 选题2是代码转换器的设计。代码转换器主要用于不同数字编码之间的转换,例如8421码、5421码和余三码。74283是一个四位二进制加法器,被用来实现这些转换。设计者通过对各种转换条件的分析,利用门电路和控制线M3M2M1实现了不同编码之间的自动转换。例如,8421码转5421码时,当输入大于等于5时,添加0011,通过控制线在特定条件下触发转换。同时,提供了各种转换模式的仿真波形图,以验证转换器的正确性。 这两个实验项目深入实践了数字逻辑设计的基本原理,包括逻辑门的使用、真值表的构建、卡诺图化简、逻辑电路的仿真和FPGA编程,这些都是数字系统设计的基础技能。通过Quartus这样的专业工具,学生能够更直观地理解和掌握数字电子学的知识,并具备实际设计和实现数字系统的初步能力。