Verilog程序设计-八位循环移位寄存器
verilog移位寄存器的写法
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verilog移位寄存器的写法Verilog语言是一种数字电路描述语言,广泛应用于数字电路设计和仿真。
在Verilog语言中,移位寄存器是一种常用的数字电路,用于将输入信号按位移动到输出信号中。
本文将介绍Verilog移位寄存器的写法,以帮助读者更好地理解和应用该电路。
一、左移移位寄存器的实现左移移位寄存器将在输入数据中选择若干位左移一定的位数,从而输出一组新的数据。
其中,左移的位数由移位寄存器的控制信号指定。
在Verilog中,左移寄存器可以使用逻辑左移运算符<<实现。
module left_shift_reg( input clk, //时钟信号input [7:0] data_in, //输入数据input [3:0] shift, //左移位数output [7:0] data_out //输出数据);reg [7:0] reg_data; //寄存器数据//左移运算always @(posedge clk)beginreg_data <= data_in << shift;end//输出信号assign data_out = reg_data;endmodule在上面的Verilog代码中,使用reg_data寄存器存储移位操作后的数据。
输入信号data_in和shift分别表示输入数据和移位位数。
使用always@(posedge clk)语句表示该逻辑运算在时钟信号的上升沿时触发。
在该语句中,左移运算符<<用于执行逻辑左移运算。
最后,输出信号data_out被赋予reg_data的值。
二、右移移位寄存器的实现右移移位寄存器将在输入数据中选择若干位右移一定的位数,从而输出一组新的数据。
其中,右移的位数由移位寄存器的控制信号指定。
在Verilog中,右移寄存器可以使用逻辑右移运算符>>实现。
module right_shift_reg( input clk, //时钟信号input [7:0] data_in, //输入数据input [3:0] shift, //右移位数output [7:0] data_out //输出数据);reg [7:0] reg_data; //寄存器数据//右移运算always @(posedge clk)beginreg_data <= data_in >> shift;end//输出信号assign data_out = reg_data;endmodule在上面的Verilog代码中,使用reg_data寄存器存储移位操作后的数据。
8位移位寄存器的电路设计与版图实现要点
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8位移位寄存器的电路设计与版图实现要点8位移位寄存器的电路设计与版图实现摘要电⼦设计⾃动化,缩写为EDA,主要是以计算机为主要⼯具,⽽Tanner EDA则是⼀种在计算机windows平台上完成集成电路设计的⼀种软件,基本包括S-Edit,T-Spice,W-Edit,L-Edit与LVS等⼦软件,其S-Edit以及L-Edit为常⽤软件,前者主要实现电路设计,后者主要针对的是已知电路的版图绘制,⽽T-Spice主要可实现电路图及版图的仿真,可以⽤Tanner EDA实现电路的设计布局以及版图实现等⼀系列完整过程。
本⽂⽤Tanner EDA⼯具主要设计的是8位移位寄存器,移位寄存器主要是⽤来实现数据的并⾏和串⾏之间的转换以及对数据进⾏运算或专业处理的⼯具,主要结构构成是触发器,触发器是具有储存功能的,可以⽤来储存多进制代码,⼀般N 位寄存器就是由N个触发器构成,移位寄存器⼯作原理主要是数据在其脉冲的作⽤下实现左移或者右移的效果,输⼊输出的⽅式表现为串⾏及并⾏⾃由组合,本设计就是在Tanner EDA的软件平台上进⾏对8位移位寄存器的电路设计仿真,再根据电路图在专门的L-Edit 平台上完成此电路的版图实现,直⾄完成的结果和预期结果保持⼀致。
关键词:Tanner EDA;L-Edit;移位寄存器,S-Edit8 bits shift register circuit design and layoutAbstractElectronic design automation,referred to as EDA,it is based on computers as the main tool,and Tanner EDA is a kind of software that complete the integrated circuit design on Windows platforms.Its Sub-Softwares include S-Edit,T-Spice,W-Edit,L-Edit and LVS and so on.S-Edit and L-Edit are commonly used software,S-Edit is primarily designed to achieve circuit,the latter is aimed primarily known circuit layout drawing,T-Spice can achieve schematic and layout simulation.We can achieve layout of the circuit design and a series of complete process layout used Tanner EDA tools.In this paper, Tanner EDA tools are mainly designed an 8-bit shift register.The shift register is mainly used for data conversion between parallel and serial, and the data processing tool operation or professional,its main structure is the trigger composition,flip-flop is a storage function,it can be used to store more hexadecimal code,In general N-bits register is composed of N trigger.Working principle of the shift register data under the action of the pulse, mainly the effect of the shift to the left or right,input and output of the way of serial and parallel free combination.This design is in Tanner on the EDA software platform to 8 bits shift register circuit design and simulation,then according to the circuit diagram on special L - Edit platform to complete the circuit layout implementation,until the finish is consistent with the results and expected results.Keywords:Tanner EDA;L-Edit;Shift register,S-Edit⽬录1 前⾔ (1)1.1 课题的背景和⽬的 (1)1.2课题的设计内容 (1)2 设计软件简介 (2)2.1EDA技术的介绍 (2)2.2T ANNER EDA T OOLS的简述 (2)2.3T ANNER软件的组成及发展 (3)2.3.1 Tanner的设计流程 (4)2.3.2 Tanner软件的发展 (5)2.3.3 L-Edit软件的介绍 (6)2.48位移位寄存器的⼯作原理和设计要求 (9)2.4.1 ⼯作原理 (9)2.4.2 电路结构与设计 (11)3 8位移位寄存器的电路设计与版图实现过程 (13)3.1各个模块的设计与仿真 (13)3.1.1 带复位端D触发器的设计与版图实现 (13)3.1.2 与或⾮门的设计与版图实现 (16)3.28位移位寄存器的电路设计与版图实现 (18)3.2.1 8位移位寄存器的电路结构 (18)3.2.2 8位移位寄存器的版图实现 (19)3.2.3 LVS对⽐ (21)4 结束语 (21)参考⽂献 (22)巢湖学院2013届本科毕业论⽂(设计)1 前⾔1.1 课题的背景和⽬的随着科技的进步,近⼏个世纪寄存器技术不断成熟,在数字电路中,寄存器已经是⼀个经常被提出的概念,它主要指的是⽤来存放⼆进制数据或者代码的电路。
4-8 位移位寄存器设计任务书
![4-8 位移位寄存器设计任务书](https://img.taocdn.com/s3/m/7dcfee1b7cd184254b3535e8.png)
(1)并入串出时用开关作为输入数据,按键作为数据有效指示或者写信号,LED作为串行输出数据;
(2)串入并出时单个开关配合按键做输入,2个数码管作输出;
(3)键盘作为串入并出/并入串出、左移/右移控制;
(4)工作时钟100Hz即可;
主
要
参
考
资
料
[1]林明权.VHDL数字控制系统设计范例[M].北京:电子工业出版社,2003
[6]陈苏婷.EDA设计与应用基础[M].北京:气象出版社, 2015
[7]范秋华.EDA技术及实验教程[M].北京:电子工业出版社, 2015
[8]马玉清.EDA技术(VHDL版) [M].合肥:中国科学技术大学出版社,2014
[9]李俊.EDA技术与VHDL编程[M].北京:电子工业出版社.2012
(3)完成全部流程:设计规范文档、模块设计、代码输入、功能仿真、约束与综合、布局布线、时序仿真、下载验证等。
拟
达
到
的
要
求
或
技
术
指
标
一、拟达到的要求:
(1)恰当地运用所学理论知识,对总体方案进行必要的技术、经济比较,然后选定较佳的设计方案。
(2)编写各模块VHDL源程序,绘制原理框图、顶层电路模块划分图、系统总原理图电路图、流程图采用规范的标准绘制,要求设计参数正确、布局合理。
[2]刘欲晓等.EDA技术与VHDL电路开发应用实践[M].北京:电子工业出版社,2009
[3]刘延飞等.基于ALTERA FPGA/CPLD的电子系统设计及工程实践[M].北京:人民邮电出版社,2009
[4]刘江海.EDA技术[M].教程[M].北京:清华大学出版社,2014
verilog hdl 语言设计题设计移位寄存器
![verilog hdl 语言设计题设计移位寄存器](https://img.taocdn.com/s3/m/d08622b29f3143323968011ca300a6c30d22f16a.png)
Verilog HDL 是一种硬件描述语言,用于模拟电子系统,特别是数字系统。
下面是一个简单的Verilog HDL 程序设计,用于创建一个 4 位移位寄存器。
verilog复制代码
module shift_register(input wire clk, input wire reset, input wire [3:0] data_in, output reg [3:0] data_out);
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset) begin
data_out <= 4'b0000; // 当 reset 为 1 时,寄存器清零
end else begin
data_out <= {data_out[2:0], data_in}; // 否则,将数据向右移位
end
end
endmodule
这个程序定义了一个名为shift_register的模块。
它有一个时钟输入clk,一个复位输入reset,一个 4 位数据输入data_in和一个 4 位数据输出data_out。
在每个时钟上升沿或复位上升沿,它都会检查复位信号。
如果复位信号为高,它会将输出寄存器清零。
否则,它会将数据向右移位,将data_in的值放入寄存器的最低位。
注意:这个代码没有包含任何形式的错误检查或保护机制,你可能需要在实际应用中加入这些功能。
八位移位寄存器verilog代码
![八位移位寄存器verilog代码](https://img.taocdn.com/s3/m/3df65113ac02de80d4d8d15abe23482fb4da02ae.png)
一、引言在数字电路设计中,移位寄存器是十分常见的电路元件。
它能够对输入的数据按照特定的规则进行位移操作,常见的有左移、右移、循环移位等。
在Verilog语言中,我们可以通过编写代码来实现八位移位寄存器。
本文将从深度和广度方面展开对八位移位寄存器的Verilog代码进行全面评估,并撰写有价值的文章。
二、基本概念在开始编写八位移位寄存器的Verilog代码之前,我们首先要明确其基本概念。
移位寄存器是一种能够在时钟信号的控制下,对输入数据进行位移操作的寄存器。
而八位移位寄存器则是指这个寄存器能够对八位二进制数据进行位移。
这意味着在Verilog代码中,我们需要定义一个八位的寄存器,并编写移位操作的逻辑。
我们还需要考虑如何控制时钟信号和输入数据,以使得移位操作能够按照我们的期望进行。
三、Verilog代码实现```verilogmodule shift_register(input wire clk, // 时钟信号input wire rst, // 复位信号input wire [7:0] data_in, // 输入数据output reg [7:0] data_out // 输出数据);// 初始化寄存器always @(posedge clk or posedge rst)beginif (rst)data_out <= 8'b00000000; // 复位时,将寄存器清零elsedata_out <= data_in; // 否则将输入数据写入寄存器end// 左移操作always @(*)begindata_out = {data_out[6:0], 1'b0}; // 将寄存器中的数据向左移动一位end// 右移操作always @(*)begindata_out = {1'b0, data_out[7:1]}; // 将寄存器中的数据向右移动一位endendmodule```以上是一个简单的八位移位寄存器的Verilog代码实现。
8位移位寄存器工作原理
![8位移位寄存器工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/061a521e3a3567ec102de2bd960590c69ec3d8c2.png)
8位移位寄存器工作原理八位移位寄存器是一种数字电路,用于存储和移动数据。
它由八个存储单元组成,每个存储单元可以存储一个二进制位。
这些位可以并行加载到寄存器中,然后按照预定的顺序进行移位操作。
寄存器的工作原理可以分为两个主要方面:数据加载和数据移位。
首先,寄存器可以通过并行加载数据。
这意味着八个输入信号可以同时传输到寄存器的八个存储单元中,使得所有位的状态能够在一个时钟周期内完成。
其次,移位寄存器可以经历不同类型的移位操作。
最常见的移位操作是向左移位和向右移位。
当进行向左移位时,寄存器中的每一位都会向左移动一个位置,最左边的位被丢弃,最右边的位则被填充为零。
而当进行向右移位时,寄存器中的每一位都会向右移动一个位置,最右边的位被丢弃,最左边的位则由移位前寄存器中的值来填充。
移位操作可以通过将寄存器中的状态逐位移动来实现。
每个存储单元都将其值传递给下一个存储单元,最终的移位结果将在最后一个存储单元中得到。
移位寄存器通常使用时钟信号来控制移位操作。
时钟信号可以分为上升沿和下降沿触发。
以上升沿触发为例,当时钟信号上升沿到达时,移位寄存器会根据控制信号来确定执行何种操作(如加载数据或移位)。
在时钟信号的控制下,移位寄存器中的数据会被加载或移位。
除了移位操作,移位寄存器还可以用于组合逻辑电路和时序逻辑电路中。
在组合逻辑电路中,移位寄存器可以用来存储输入信号,并在输出信号中提供延迟。
在时序逻辑电路中,移位寄存器可以用于存储状态信息,并按照预定的时序进行移位操作。
这在时序电路中是非常重要的,因为它可以存储和传递状态信息,使电路能够在不同的时钟周期中正确地工作。
总结起来,八位移位寄存器是一种用于存储和移动数据的数字电路。
它由八个存储单元组成,采用并行加载和移位操作。
移位寄存器可以通过时钟信号来控制数据加载和移位操作,并在组合逻辑电路和时序逻辑电路中起着重要的作用。
VHDL实验代码:8位移位寄存器
![VHDL实验代码:8位移位寄存器](https://img.taocdn.com/s3/m/b46c5a1a854769eae009581b6bd97f192279bf87.png)
VHDL实验代码:8位移位寄存器--实验6.4--8位移位寄存器LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;ENTITY shifter ISPORT (data_in : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); --输⼊的数据n : IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); --移位的数量dir : IN STD_LOGIC; --移动的⽅向 0:左 1:右kind : IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); --移动类型 00:算术移 01:逻辑移 10:循环移clock : IN BIT; --⼿动时钟PULSEdata_out : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) --移位的结果);END shifter;ARCHITECTURE behav of shifter ISBEGINPROCESS (data_in, n, dir, kind)VARIABLE x,y : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);VARIABLE ctrl0,ctrl1,ctrl2 : STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0);BEGINIF (clock'EVENT AND clock = '1')THEN--产⽣控制向量ctrlctrl0 := n(0) & dir & kind(1) & kind(0);ctrl1 := n(1) & dir & kind(1) & kind(0);ctrl2 := n(2) & dir & kind(1) & kind(0);CASE ctrl0 ISWHEN "0000" | "0001" | "0010" | "0100" | "0101" | "0110" => x := data_in; --n=0时不移动WHEN "1000" => x := data_in(6 DOWNTO 0) & data_in(0); --算术左移1位WHEN "1001" => x := data_in(6 DOWNTO 0) & '0'; --逻辑左移1位WHEN "1010" => x := data_in(6 DOWNTO 0) & data_in(7); --循环左移1位WHEN "1100" => x := data_in(7) & data_in(7 DOWNTO 1); --算术右移1位WHEN "1101" => x := '0' & data_in(7 DOWNTO 1); --逻辑右移1位WHEN "1110" => x := data_in(0) & data_in(7 DOWNTO 1); --循环右移1位WHEN others => null;END CASE;CASE ctrl1 ISWHEN "0000" | "0001" | "0010" | "0100" | "0101" | "0110" => y := x; --n=0时不移动WHEN "1000" => y := x(5 DOWNTO 0) & x(0) & x(0); --算术左移2位WHEN "1001" => y := x(5 DOWNTO 0) & "00"; --逻辑左移2位WHEN "1010" => y := x(5 DOWNTO 0) & x(7 DOWNTO 6); --循环左移2位WHEN "1100" => y := x(7) & x(7) & x(7 DOWNTO 2); --算术右移2位WHEN "1101" => y := "00" & x(7 DOWNTO 2); --逻辑右移2位WHEN "1110" => y := x(1 DOWNTO 0) & x(7 DOWNTO 2); --循环右移2位WHEN others => null;END CASE;CASE ctrl2 ISWHEN "0000" | "0001" | "0010" | "0100" | "0101" | "0110" => data_out <= y; --n=0时不移动WHEN "1000" => data_out <= y(3 DOWNTO 0) & y(0) & y(0) & y(0) & y(0); --算术左移4位WHEN "1001" => data_out <= y(3 DOWNTO 0) & "0000"; --逻辑左移4位WHEN "1010" | "1110" => data_out <= y(3 DOWNTO 0) & y(7 DOWNTO 4); --循环左(右)移4位WHEN "1100" => data_out <= y(7) & y(7) & y(7) & y(7) & y(7 DOWNTO 4); --算术右移4位WHEN "1101" => data_out <= "0000" & y(7 DOWNTO 4); --逻辑右移4位WHEN others => null;END CASE;END IF;END PROCESS;END behav;。
一个简单的8位处理器完整设计过程及verilog代码
![一个简单的8位处理器完整设计过程及verilog代码](https://img.taocdn.com/s3/m/d8053558777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9f7b.png)
一个简单的8位处理器完整设计过程及verilog代码来源: EETOP BBS 作者:weiboshe一个简单的8位处理器完整设计过程及verilog代码,适合入门学习参考,并含有作者个人写的指令执行过程(点击下方阅读原文到论坛可下载源码)1. CPU定义我们按照应用的需求来定义计算机,本文介绍一个非常简单的CPU的设计,它仅仅用来教学使用的。
我们规定它可以存取的存储器为64byte,其中1byte=8bits。
所以这个CPU就有6位的地址线A[5:0],和8位的数据线D[7:0]。
我们仅定义一个通用寄存器AC(8bits寄存器),它仅仅执行4条指令如下:Instruction Instruction Code OperationADD00AAAAAA AC<—AC+M[AAAAAA]AND01AAAAAA AC<—AC^M[AAAAAA]JMP10AAAAAA GOTO AAAAAAINC11XXXXXX AC<—AC+1除了寄存器AC外,我们还需要以下几个寄存器:地址寄存器 A[5:0],保存6位地址。
程序计数器 PC[5:0],保存下一条指令的地址。
数据寄存器 D[7:0],接受指令和存储器来的数据。
指令寄存器 IR[1:0],存储指令操作码。
2. 取指设计在处理器执行指令之前,必须从存储器取出指令。
其中取指执行以下操作:1〉通过地址端口A[5:0]从地址到存储器2〉等待存储器准备好数据后,读入数据。
由于地址端口数据A[5:0]是从地址寄存器中读出的,所以取指第一个执行的状态是Fetch1: AR<—PC接下来cpu发出read信号,并把数据从存储器M中读入数据寄存器DR中。
同时pc加一。
Fetch2: DR<—M,PC<—PC+1接下来把DR[7:6]送IR,把DR[5:0]送ARFetch3: IR<—DR[7:6],AR<—DR[5:0]3. 指令译码Cpu在取指后进行译码一边知道执行什么指令,对于本文中的CPU来说只有4条指令也就是只有4个执行例程,状态图如下:4. 指令执行对译码中调用的4个例程我们分别讨论:4.1 ADD指令ADD指令需要CPU做以下两件事情:1〉从存储器取一个操作数2〉把这个操作数加到AC上,并把结果存到AC所以需要以下操作:ADD1: DR<—MADD2: AC<—AC+DR4.2 AND指令AND指令执行过程和ADD相似,需要以下操作:AND1: DR<—MAND2: AC<—AC^DR4.3 JMP指令JMP指令把CPU要跳转的指令地址送PC,执行以下操作JMP1: PC<—DR[5:0]4.4INC指令INC指令执行AC+1操作INC1: AC<—AC+1总的状态图如下:5 建立数据路径这一步我们来实现状态图和相应的寄存器传输。
设计8位双向移位寄存器电路
![设计8位双向移位寄存器电路](https://img.taocdn.com/s3/m/d8b66f00b52acfc789ebc977.png)
目录1多功能双向移位寄存器 (1)1.1基本工作原理 (1)1.2 基本实现方案 (1)2电路图设计 (2)2.1 电路结构 (2)2.2真值表 (3)3移位寄存器的Verilog建模 (3)3.1Verilog建模基础 (4)3.2 8位双向移位寄存器Verilog描述 (5)4程序仿真 (6)5心得体会 (8)参考文献 (10)附录 (11)摘要使用硬件描述语言Verilog,在EDA工具QuartussII中,对8位双向移位寄存器进行行为级描述,根据设计语言进行功能时序仿真,验证设计的正确性与可行性。
通过本基本设计熟悉QuartusII环境下的硬件描述操作流程,掌握基本的Verilog语法与编写风格。
关键字:Verilog QuartusII 移位寄存器设计8位双向移位寄存器电路1多功能双向移位寄存器1.1基本工作原理移位寄存器是基本的同步时序电路,基本的移位寄存器可以实现数据的串行/并行或并行/串行的转换、数值运算以及其他数据处理功能。
但有时候需要对移位寄存器的数据流向加以控制,实现数据的双向移动,其中一个方向称为右移,另一个方向称为左移,这种移位寄存器就称为双向移位寄存器。
根据国家标准规定,逻辑图中的最低有效位(LSB)到最高有效位(MSB)的电路排列顺序应从上到下,从左到右。
因此定义移位寄存器中的数据从低位触发器移向高位为右移,移向低位为左移。
为了扩展逻辑功能和增加使用的灵活性,某些双向移位寄存器集成电路产品又附加了并行输入、并行输出等功能。
下图所示是上述几种工作模式的简化示意图。
并行输入 并行输出右移串行输入(D IR 左移串行输出(D OL 右移串行输出(D OR ) D IL )0123图1-1 多功能移位寄存器工作模式简图1.2 基本实现方案图1-2所示是实现数据保持、右移、左移、并行置入和并行输出的一种电路方案。
图中的D 触发器m FF 是N 为移位寄存器中的第m 位触发器,在其数据输入端插入了一个4选1数据选择器m MUX ,用2位编码输入10S S 、控制m MUX ,来选择触发器输入信号m D 的来源。
电子设计自动化EDA技术实验五报告模板-8位循环移位寄存器
![电子设计自动化EDA技术实验五报告模板-8位循环移位寄存器](https://img.taocdn.com/s3/m/ef66ccc508a1284ac85043b6.png)
南京工程学院自动化学院实验报告课程名称电子设计自动化EDA技术实验项目名称8位循环移位寄存器实验学生班级实验学生姓名同组学生姓名实验时间实验地点实验成绩评定指导教师签字年月日8位循环移位寄存器的管脚如图:其中D 表示输入的初始值,Sta 为开始移位信号,DOUT 表示当前数值;LD 表示预设计数值,LD 为“1”,初始计数值打入器件;LR 表示移位方向,LR 为‘0’,循环右移位,LR 为‘1’,循环左移位;CP 为移位脉冲。
四、实验方案设计、实验方法 1. 实验方案8位循环移位寄存器的描述有多种方法,设计过程中可以采用图形编程,首先设计D 触发器,而后通过D 触发器的互联实现8位循环移位寄存器;也可通过VHDL 实现,采用计数脉冲CP 作为敏感量,CP 的每个上升沿,输出量Q 的每一位赋给左边一位或右边一位。
同时循环左移时,最高位赋给最低位,循环右移时,最低位赋给最高位,语句可采用case …when 、with …select 、if …then 以及加减运算等多种结构实现,详细方案与方法略。
本实验中根据真值表,通过VHDL 语言的if-then 结构实现8位循环移位寄存器。
2. 实验方法D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 CP LD LRDOUT0 DOUT1 DOUT2 DOUT3 DOUT4 DOUT5 DOUT6 DOUT7ARCHITECTURE sample OF cyreg ISBEGINP1:PROCESS(CP,LD)BEGINif LD='0' thenDOUT<=D;elsif CP'EVENT AND CP='0' thenif LR='1' thenDOUT<=DOUT(6 DOWNTO 0)&DOUT(7);elsif LR='0' thenDOUT<=DOUT(0)&DOUT(7 DOWNTO 1);end if;end if;END PROCESS P1;END sample;2. 器件及管脚逻分配图管脚分配情况如图,所选器件为EPM7032AELCC44-43. 仿真波形8位循环移位寄存器的仿真波形如下图,从波形可以得出,输入输出满足前文真值表,设计电路功能达到设计要求4. 时序分析图上述时间分析可以得到,输出信号存在3ns的时间延迟,它主要与器件速。
8位移位寄存器的设计
![8位移位寄存器的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/9c2bef22effdc8d376eeaeaad1f34693daef1074.png)
8位移位寄存器的设计数字电路与逻辑设计实验报告班级信息安全2班姓名张亮学号20110806228一、实验目的熟悉QuartusⅡ仿真软件的基本操作,并用VHDL语言设计8位移位寄存器。
并且掌握组合逻辑电路的功能测试和时序仿真;学会运用逻辑图设计电路。
二、实验内容用VHDL语言设计由边沿触发式D触发器构成的8位串入并出移位寄存器,并进行仿真与分析;(查找相应资料)三、实验原理? 逻辑电路的原理在数字电路中,用来存放二进制数据或代码的电路称为寄存器。
寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。
一个触发器可以存储一位二进制代码,存放N位二进制代码的寄存器,需用n个触发器来构成。
按功能可分为:基本寄存器和移位寄存器。
移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下一次逐位右移或左移,数据既可以并行输入、并行输出,也可以串行输入、串行输出,还可以并行输入、串行输出,串行输入、并行输出,十分灵活,用途也很广。
目前常用的集成移位寄存器种类很多,如74164、74165、74166、74595均为八位单向移位寄存器,74195为四位单向移存器,74194为四位双向移存器,74198为八位双向移存器。
逻辑图如图所示:逻辑功能表? 通过实验实现逻辑的原理在CMOS移位寄存器中,有的品种只具有串行或并行中的一种输入方式,但也有些品种同时兼有串行和并行两种输入方式。
串行输入的数据加到第一个寄存单元的D端,在时钟脉冲的作用下输入,数据传送速度较慢;并行输入的数据一般由寄存单元的R、S端送入,传送速度较快。
移位数字电路与逻辑设计实验报告寄存器的移位方向有右移和左移之分。
右移是指数据由左边最低位输入,依次由右边的最高位输出;左移时,右边的第一位为最低位,最左边的则为最高位,数据由低位的右边输入,由高位的左边输出。
四、实验方法与步骤实验方法:采用基于FPGA进行数字逻辑电路设计的方法。
采用的软件工具是QuartusII 软件仿真平台。
寄存器实验报告
![寄存器实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/eaf132778e9951e79b892786.png)
寄存器实验报告一、实验目的1. 了解寄存器的分类方法,掌握各种寄存器的工作原理;2. 学习使用Verilog HDL 语言设计两种类型的寄存器。
二、实验设备PC 微机一台,TD-EDA 实验箱一台,SOPC 开发板一块。
三、实验内容寄存器中二进制数的位可以用两种方式移入或移出寄存器。
第一种方法是以串行的方式将数据每次移动一位,这种方法称之为串行移位(Serial Shifting),线路较少,但耗费时间较多。
第二种方法是以并行的方式将数据同时移动,这种方法称之为并行移位(Parallel Shifting),线路较为复杂,但是数据传送的速度较快。
因此,按照数据进出移位寄存器的方式,可以将移位寄存器分为四种类型:串行输入串行输出移位寄存器(Serial In- Serial Out)、串行输入并行输出移位寄存器(Serial In- Parallel Out)、并行输入串行输出移位寄存器(Parallel In- Serial Out)、并行输入并行输出移位寄存器(Parallel In-Parallel Out)。
本实验使用Verilog HDL 语言设计一个八位并行输入串行输出右移移位寄存器(Parallel In- Serial Out)和一个八位串行输入并行输出寄存器(Serial In- Parallel Out),分别进行仿真、引脚分配并下载到电路板进行功能验证。
四、实验步骤1.并行输入串行输出移位寄存器实验步骤1). 运行Quartus II 软件,选择File New Project Wizard 菜单,工程名称及顶层文件名称为SHIFT8R,器件设置对话框中选择Cyclone 系列EP1C6Q240C8 芯片,建立新工程。
2.) 选择File New 菜单,创建Verilog HDL 描述语言设计文件,打开文本编辑器界面。
3.) 在文本编辑器界面中编写Verilog HDL 程序,源程序如下:module lxc(din,r_st,clk,load,dout);input [7:0]din;input clk,r_st,load;output dout;reg dout;reg [7:0]lxc1;always @(posedge clk)if(!r_st)begindout<=0;endelsebeginif(load)beginlxc1=din;endelsebeginlxc1[6:0]=lxc1[7:1];lxc1[7]=0;enddout<=lxc1[0];endendmodule4). 选择File Save As 菜单,将创建的VHDL 设计文件保存为工程顶层文件名SHIFT8R.V。
8位串入并出移位寄存器电路的设计
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8位串入并出移位寄存器电路的设计姓名:林蔼龄学号:1060601007 班级:物理系BTEC电子信息工程A班8位串入并出移位寄存器电路的设计一、实验内容用VHDL语言实现8位串入并出移位寄存器电路的设计。
二、程序建立文本编辑新窗口,在文件编辑窗口中输入如下程序: LIBRARY IEEE; USE IEEE.Std_logic_1164.all; ENTITY text ISPORT (a, b, clr, clock: IN BIT;q : BUFFER BIT_VECTOR(0 TO 7)); END text;ARCHITECTURE one OF text IS BEGINPROCESS (a,b,clr,clock)BEGINIF clr = '0' THENq <= "00000000";ELSEIF clock'EVENT AND clock = '1'THENFOR i IN q'RANGE LOOPIF i = 0 THEN q (i) <= (a AND b);ELSEQ (i) <= q(i-1);END IF;END LOOP;END IF;END IF;END PROCESS;END one;保存本文本。
三、仿真结果建立仿真波形文件,进行时序防震,得到的仿真结果如下图1所示:图1下面的是2016年经典励志语录,需要的朋友可以欣赏,不需要的朋友下载后可以编辑删除~~谢谢~~1、有来路,没退路;留退路,是绝路。
2、为目标,晚卧夜半,梦别星辰,脚踏实地,凌云舍我其谁!3、做一题会一题,一题决定命运。
4、静下来,铸我实力;拼上去,亮我风采。
5、拼一载春秋,搏一生无悔。
6、狠抓基础是成功的基础,持之以恒是胜利的保证。
7、把汗水变成珍珠,把梦想变成现实!8、拧成一股绳,搏尽一份力,狠下一条心,共圆一个梦。
8位移位寄存器,串行输入时经()个脉冲后,8位数码全部移入寄存器中
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8位移位寄存器,串行输入时经()个脉冲后,8位数码全部移入寄存器
中
(原创版)
目录
1.8 位移位寄存器的基本概念
2.串行输入的概念和作用
3.寄存器移位的原理
4.8 位数码移入寄存器所需的脉冲数
正文
在数字电路中,8 位移位寄存器(8-bit shift register)是一种寄存器,其主要功能是将输入的 8 位二进制数据进行寄存并按照一定的次序进行移位。
所谓移位,就是将数据从一个位置移动到另一个位置。
在 8 位移位寄存器中,数据是按照从最低位到最高位的顺序进行移位的。
串行输入(serial input)是一种数据输入方式,即每次只输入一位数据。
在 8 位移位寄存器中,串行输入的作用是将数据一位一位地输入到寄存器中。
这种方式虽然每次只输入一位数据,但由于数据是连续输入的,因此输入速度较快。
当 8 位移位寄存器进行串行输入时,寄存器中的数据会按照从最低位到最高位的顺序进行移位。
具体来说,每当输入一个新的数据时,最低位的数据会被移到最高位,而原来最高位的数据则会被移出寄存器。
这样,新的数据就可以被移入寄存器的最低位。
那么,8 位数码全部移入寄存器中需要多少个脉冲呢?这需要看具体的移位寄存器的设计。
一般来说,8 位移位寄存器需要 7 个脉冲才能将 8 位数码全部移入寄存器中。
这是因为,每次输入一个新的数据,需要一个脉冲来将数据移入寄存器,而移出寄存器的数据则不需要脉冲。
因此,8 位数码移入寄存器需要 7 个脉冲。
总的来说,8 位移位寄存器和串行输入是数字电路中常见的概念和方法,它们在数据传输和存储中起着重要的作用。
8位移位寄存器,串行输入时经( )个脉冲后,8位数码全部移入寄存器中。
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8位移位寄存器,串行输入时经( )个脉冲后,8位数码全部移入寄存器中。
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8位移位寄存器是一种重要的存储器。
它能够处理按8位分组的
数据,可以采用串行或并行方式传送。
串行输入时,8位数码要经过8
个脉冲才能全部移入寄存器中,进行存储。
8位移位寄存器可以实现数据的读写,也可以用来进行数据移位、分组、比较等功能。
它由8个单元构成,每个单元都可以存储1位数据,每次可以存储1个字节或8个位。
其优点在于存储容量小,结构简单。
另外,它还具有可靠性高、
可读性强、节省空间等特点,使得它在各个字长处理架构中得到应用。
8位移位寄存器一般应用于若干种系统中,其中最重要的应用就
是计算机的内存系统,它主要用于存储和处理数据,是计算机计算的
基础。
同时,它也广泛用于各种实际设备的控制厅,例如电子游戏机、挂号机、脉冲调制器、飞行模拟器等。
总之,8位移位寄存器是一种重要的存储技术,它可以存储8位
数据,可以用来读写数据、进行数据移位、分组、比较等功能,在计
算机系统中发挥着重要的作用,同时也被用于各种实际设备的控制室中。