湖南大学数字设计实验:VHDL实现逻辑门与三态门
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"湖南大学数字设计实验题"
湖南大学的这个数字设计实验课程主要针对本科学生,旨在通过使用VHDL语言来设计并仿真简单的数字电路。实验内容涵盖Maxplus软件的使用,包括原理图设计、文本设计和波形设计等基本操作。实验一的核心是设计异或门和三态门,而实验二则涉及译码器、编码器和多路复用器的设计。
实验一详细讲解了如何使用Maxplus软件设计异或门和三态门。异或门是一种基本逻辑门,其功能是当输入A和B不相同时输出为1,相同时输出为0。在VHDL中,可以使用数据流描述或结构体描述来实现。三态门则是一种可以被使能或禁用的缓冲器,当使能端为高电平时,输出跟随输入;当使能端为低电平时,输出处于高阻状态,常用于总线控制。
实验一的预习报告需要学生了解异或门和三态门的逻辑图,并能用VHDL语言编写这两个门电路的代码。实验过程中,学生需要完成仿真并绘制异或门的仿真波形。
实验二中,学生需要设计3-8译码器、8-3优先编码器和四选一多路复用器。74LS138是3-8译码器的典型芯片,它根据三个输入产生八个可能的输出中的一个低电平。74LS148是8-3优先编码器,它可以识别八个输入中最高电平的信号,并将其编码为三个输出。74LS153是四选一多路复用器,根据两个选择输入决定从四个数据输入中选择哪一个输出。预习报告同样要求学生掌握这些电路的逻辑表达式,并用VHDL语言实现它们。
每个实验都强调了预习报告的重要性,以及实验结束后填写实验卡和绘制仿真波形图的必要性,这有助于学生深入理解电路的工作原理,并提升其实际操作和分析能力。通过这样的实践教学,学生能够巩固理论知识,提升数字设计的技能。
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