VHDL设计：序列发生器与检测器实战

本篇文档是关于使用VHDL语言实现的序列发生器和检测器的设计实验报告，由赵文扬同学在电工10班完成，学号2011029100019。实验主要目的是让学生掌握序列发生器和检测器的工作原理，以及如何用状态机进行数字系统设计。 首先，实验要求包括设计并实现一个能连续产生“10001110”序列和九个非该序列的序列发生器，同时要求设计一个检测器，能在检测到特定序列（如0x8E，即“10001110”）时点亮EDA实验箱的LED灯。设计中采用的策略是使用同一个时钟，上升沿用于产生序列，下降沿进行采样。 设计的核心部分包括两个VHDL模块：gen_seq.vht负责序列产生，其工作原理是不断循环右移带有目标序列的序列，并确保低8位始终为“10001110”，而其他位不包含这个序列。vr7seg.vht模块则进行序列检测，通过逻辑右移并异或操作来判断输入数据是否匹配目标序列。 在仿真阶段，实验者验证了设计的有效性，结果显示当检测到序列“10001110”时，LED灯被正确点亮。硬件下载也成功，配置完成后能够按照预期功能运行。 实验中遇到的主要难点在于序列产生和采样时钟的同步问题，这体现了VHDL设计中时序控制的重要性。此外，实验者还提到可以通过修改seq变量的值来改变产生的序列和检测的序列，展示了设计的灵活性。 最后，实验者分享了他们的学习体会，认识到设计中的细节处理以及灵活运用设计方法对于解决问题的关键作用。这也提出了一个思考题，即如何优化时钟同步机制以提高系统的效率和稳定性。 总结来说，这份报告展示了学生如何运用VHDL语言实现了一个实用的序列发生器和检测器，并且通过实践学习了数字系统设计的基本原理和技术。