VHDL实现组合逻辑电路:多路选择器与译码器设计
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更新于2024-08-20
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"该资源主要涉及组合逻辑电路的实践应用,包括多路选择器的设计、三态缓冲器的VHDL编程以及七段数码显示管译码器的设计。实验涵盖了Case、If和When-else语句在逻辑电路设计中的使用,以及对三态输出的理解和七段显示的共阳极配置。同时,还提出了38译码/编码器的代码设计思考题。"
在组合逻辑电路中,实验7着重介绍了多路选择器的实现。多路选择器是一种能够根据控制信号从多个输入中选择一路输出的电路。实验中使用了三种不同的VHDL语句——Case、If和When-else来实现这一功能。Case语句是一种结构化语句,用于执行与特定条件匹配的语句块;If语句则是在满足特定条件时执行一段代码,而When-else语句是If语句的一种扩展,包含了多个可能的条件分支。在实验过程中,还涉及到VHDL程序的编写、编译和功能仿真,以及观察RTL图和波形图以验证设计的正确性。
实验8中提到了三态缓冲器,这是一种特殊的缓冲器,其输出可以被使能或禁用,以允许或阻止数据流动。在VHDL程序中,需要补全三态缓冲器的实体和结构体部分,特别是三态输入Z的处理。在功能仿真时,需要根据给定的参数设置输入和输出信号。
实验9涉及的是七段数码显示管译码器的设计。七段数码管通常用于显示数字,需要译码器将二进制数字转换为对应的段驱动信号。实验要求将书上的共阴极配置改为共阳极配置,这需要理解两种配置的差异,并能正确设置译码器。在实际操作中,输入信号连接到开关,输出连接到HEX0引脚,完成编译、设置引脚、再编译和下载步骤,以在硬件板上验证设计。
最后,思考题提出了38译码/编码器的设计。38译码器是一种能够将3位二进制输入转化为8位二进制输出的电路,反之则是编码过程。设计这样的电路需要理解基本的编码和译码原理,并能用VHDL编写相应的程序。工程名和文件名可以命名为decode38或encode38,输入和输出信号的仿真可以通过预先设定的输入波形文件input.vwf进行。
这些实验和思考题旨在提高学生在组合逻辑电路设计、VHDL编程以及数字系统实现方面的技能。通过这些实践,学生将更深入地理解逻辑电路的工作原理,并掌握使用硬件描述语言进行逻辑设计的方法。
2021-10-11 上传
2023-06-08 上传
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