Quartus II与VHDL设计：2选1多路选择器实验与组件实例

本篇文档介绍了EDA技术与VHDL语言在潘松、黄继业版教材中的第四章部分实验，主要关注实验4-1和4-2，涉及组合电路设计和VHDL编程实践。实验目标是让学生通过Quartus II工具掌握VHDL文本设计流程，包括设计简单组合电路如2选1多路选择器，以及理解多层次电路设计和仿真测试。 实验4-1的核心内容是设计并实现一个2选1多路选择器，该选择器接受三个输入信号（a、b和s）并根据s的状态选择输出y。实验步骤包括： 1. **VHDL文本设计**：学生需要编写VHDL实体（entity）和结构体（architecture）来定义选择器的功能。实体`muxIS`定义了输入端口a、b和s，以及输出端口y，结构体`oneOFmuxIS`中的进程(process)根据s的值决定y应取a还是b。 2. **组件例化与连接**：实验指导中提到将多路选择器作为一个元件（component），通过`componentmux`实例化两个组件`u1`和`u2`，并通过`portmap`映射输入和输出，如`u1:muxportmap(a=>a2,b=>a3.,s=>s0,y=>tmp)`。 实验4-2进一步扩展了这个概念，使用更复杂的VHDL语法和信号（signal）来设计一个多输入多输出（MISO）的多路选择器（MUXK）。在这个任务中，学生需编写`ENTITYMUXKIS`和`ARCHITECTUREdoubleOFMUXKIS`，其中包含两个内部处理过程（process）分别处理不同的输入条件，最后输出到`outy`。 在整个过程中，学生不仅锻炼了VHDL编程技能，还学习了如何在Quartus II环境下进行电路设计、仿真和硬件测试，以确保设计的正确性和有效性。通过这些实践，他们能够加深对VHDL语言的理解，以及如何将电路抽象为可复用的模块，以便于构建更复杂的电子系统。