数字逻辑设计:二—十进制译码器与VHDL描述
需积分: 35 3 浏览量
更新于2024-08-24
收藏 1.21MB PPT 举报
"二—十进制译码器与显示译码器的原理及VHDL描述"
在数字逻辑设计中,译码器是一种重要的数字集成电路,用于将一种编码转换为另一种形式,以便驱动不同的输出设备。二—十进制译码器74147是一种4-10线译码器,它接受8421BCD码(二进制编码的十进制数)作为输入,并根据输入的状态驱动十个开关量,这些开关量通常以低电平有效。这意味着当译码器的输入是有效的BCD码时,相应的输出线会拉低,其余线路则保持高电平。
显示译码器是将数字转换为可视形式的关键部件,主要用于驱动七段显示器。七段显示器由七个发光二极管构成,形状类似数字8,可以显示0到9的数字。根据连接方式,七段显示器分为共阴极和共阳极两种类型。共阴极显示器的七个二极管阴极连接在一起,工作时公共端COM接地,使得二极管阳极在需要亮起时被拉高电平。相反,共阳极显示器的阳极连接在一起,公共端COM接高电平,二极管的阳极在需要亮起时被拉低电平。
VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)是一种硬件描述语言,用于描述数字系统的结构和行为。在VHDL中描述二—十进制译码器或显示译码器,通常包括定义输入和输出信号,以及编写过程来实现译码逻辑。例如,对于二—十进制译码器,VHDL代码可能包含一个进程,该进程在每个时钟周期检查输入的BCD码并更新输出状态。对于共阴极或共阳极的七段显示器,VHDL代码需要控制每个段的激活,以正确地显示输入数字。
在VHDL中,译码器的实现可能如下:
```vhdl
entity decoder_4to10 is
Port (
input : in std_logic_vector(3 downto 0); -- BCD输入
output : out std_logic_vector(9 downto 0) -- 输出开关量
);
end decoder_4to10;
architecture Behavioral of decoder_4to10 is
begin
process(input)
begin
case input is
when "0000" => output <= "0000000001"; -- 0
when "0001" => output <= "1111111100"; -- 1
...
when others => output <= "1111111111"; --无效输入
end case;
end process;
end Behavioral;
```
这个例子中,`process`进程根据输入的BCD码值(四位二进制数)来设置输出开关量的电平。每种可能的BCD输入都对应一个特定的开关组合,以形成对应的十进制数。
理解数制和码制的概念对于数字逻辑设计至关重要。进位计数制,如二进制、八进制和十六进制,是计算机科学的基础。二进制系统特别重要,因为它在数字电路中广泛使用,而八进制和十六进制则常用于简化二进制数的表示。数制转换允许不同计数制间的数值相互转换,这对于理解和处理各种编码问题非常有用。例如,将一个十进制数转换为二进制、八进制或十六进制,通常采用按权展开求和法;反之,从非十进制数转换为十进制数,通常使用除基取余法。
二—十进制译码器和显示译码器在数字逻辑设计中扮演着关键角色,而VHDL则提供了描述和实现这些逻辑功能的工具。通过深入理解这些概念和转换机制,可以更好地设计和实现数字系统。
2010-06-27 上传
点击了解资源详情
点击了解资源详情
点击了解资源详情
2022-09-24 上传
2022-09-23 上传
无不散席
- 粉丝: 31
- 资源: 2万+
最新资源
- AA4MM开源软件:多建模与模拟耦合工具介绍
- Swagger实时生成器的探索与应用
- Swagger UI:Trunkit API 文档生成与交互指南
- 粉红色留言表单网页模板,简洁美观的HTML模板下载
- OWIN中间件集成BioID OAuth 2.0客户端指南
- 响应式黑色博客CSS模板及前端源码介绍
- Eclipse下使用AVR Dragon调试Arduino Uno ATmega328P项目
- UrlPerf-开源:简明性能测试器
- ConEmuPack 190623:Windows下的Linux Terminator式分屏工具
- 安卓系统工具:易语言开发的卸载预装软件工具更新
- Node.js 示例库:概念证明、测试与演示
- Wi-Fi红外发射器:NodeMCU版Alexa控制与实时反馈
- 易语言实现高效大文件字符串替换方法
- MATLAB光学仿真分析:波的干涉现象深入研究
- stdError中间件:简化服务器错误处理的工具
- Ruby环境下的Dynamiq客户端使用指南