fpga选数据选择器 - 360文档中心

EDA技术与应用实践案例1 数据选择器

案例1数据选择器1.1 预习内容(1)数据选择器的逻辑功能图1 数据选择器的逻辑符号(2)Quartus软件下的FPGA开发流程设计输入(原理图／HDL文本编辑)，综合，适配，时序仿真与功能仿真，编程下载，硬件测试。

1.2 案例目的熟悉利用QuartusⅡ的代码输入方法设计简单组合电路，并掌握编程配置以及硬件测试验证等一系列相关技术。

1.3 案例环境为了避免将EDA技术的学习仅仅停留在软件设计和功能模拟上而是立足于有效地提高VHDL的应用和实践的能力本章提供了19则基于VHDL的逻辑设计示例及相应的实训案例。

1.4 案例原理图2 数据选择器的逻辑图思考：EDA技术是如何把代码变成网表电路图的？1.5 案例步骤(1)按照第一部分介绍的方法与流程，完成代码的输入、编译、综合，通过对报错信息的分析调试代码直到代码完全正确。

完成电路的仿真，观察仿真波形是否符合电路的逻辑功能要求。

(2)完成电路的引脚锁定，将a，b，s分别锁定到按键或者跳线上，将Y锁定到LED小灯上。

(3)适配、实验板上的硬件测试，观察电路工作是否正常。

1.6 案例报告详细叙述数据选择器的设计流程；给出综合后的网表电路图；给出数据选择器的时序分析情况；最后给出硬件测试流程和结果。

1.7 附录1.7.1 设计代码ENTITY mux21a ISPORT(a, b : IN BIT;s: IN BIT;y: OUT BIT );END ENTITY mux21a;ARCHITECTURE one OF mux21a ISBEGINy <= a WHEN s = '0' ELSE b ;END ARCHITECTURE one;数据选择器的VHDL描述1ENTITY mux21a ISPORT(a, b, s: IN BIT;y:OUT BIT);END ENTITY mux21a;ARCHITECTURE one OF mux21a ISBEGINPROCESS (a,b,s)BEGINIF s='0' THENy <= a; ELSEy <= b;END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE one;数据选择器的VHDL描述2 1.7.2 仿真结果图4 数据选择器仿真波形图。

四选一数据选择器

根据给定的输入地址代码，数据选择器从一组输入信号中选择一个指定的，并将其发送到输出端的组合逻辑电路。

有时也称为多路复用器或多路复用器。

该图显示了四分之四数据选择器的示意图。

在图中，D0，D1，D2和D3是四个数据输入端子，Y是输出端子，而A1和A0是地址输入端子。

从表中可以看出，可以使用指定A1A0的代码选择四个输入数据D0，D1，D2和D3中的任何一个并将其发送到输出。

因此，数据选择器可以实现数据的多通道分时传输。

另外，数据选择器被广泛用于生成任何种类的组合逻辑功能。

在图中所示的电路中，如果将y视为A0，A1和D0，D1，D2和D3的函数，则可以写为。

如果将A1和A0视为两个输入逻辑变量，并且将D0，D1，D2和D3视为第三输入逻辑变量A2的不同状态（即A2，/ A2、1或0），则任何所需的组合逻辑函数可以生成三个变量A2，A1和A0。

可以看出，具有N位地址输入的数据选择器可以生成输入变量数量不大于n +1的任何组合逻辑函数。

实验步骤
1.打开莱迪思钻石并设置项目。

2.创建一个新的Verilog HDL设计文件，然后输入设计代码。

3.合成并分配引脚，将输入信号a和b分配给DIP开关，并将输出信号led0〜led3分配给板上的LED。

sel [0] / N14，sel [1] / M14，a / M7，b / M8，，c / M9，d / M10，led / N13
4.构建并输出编程文件，并将其刻录到FPGA的Flash中。

5.按下相应的键/拨动DIP开关并观察输出结果。

数据选择器的电路原理与功能

数据选择器的电路原理与功能数据选择器是一种常见的数字电路，用于选择多个输入信号中的一个或几个输出信号。

在现代电子设备中广泛使用的数据选择器通常实现在集成电路中，能够高效地选择信号，并将其传递给后续电路进行处理。

本文将详细介绍数据选择器的电路原理和功能。

一、数据选择器的电路原理数据选择器的基本电路原理是利用控制信号来控制多个开关的状态。

这些开关将输入信号连接到输出信号线上。

具体来说，当控制信号S0和S1的状态为00时，开关连接到A输入信号，输出为A；当控制信号状态为01时，开关连接到B输入信号，输出为B；当控制信号状态为10时，开关连接到C输入信号，输出为C；当控制信号状态为11时，开关连接到D输入信号，输出为D。

在基本电路中，选择开关采用逻辑门的形式实现。

具体来说，当控制信号S0和S1的状态发生改变时，选择开关将信号切换到不同的输入信号线上，从而改变输出信号。

二、数据选择器的功能1.多路选择：数据选择器可以选择多个输入信号中的一个或几个输出信号。

通过控制信号的不同状态，可以选择不同的输入信号作为输出信号。

这种多路选择的功能在数字电子设备中经常遇到，例如在计算机的数据通路中，根据控制信号选择不同的寄存器、缓冲器或处理器。

2.数据交换：数据选择器可以用于数据交换的应用。

例如，在计算机系统中，数据选择器可用于选择来自不同源的数据的输出，以便将数据传递给正确的目的地。

数据选择器还可以用于实现多路复用器和分配器等电路，使得多个信号可以通过一个信道进行传输。

3.逻辑运算：数据选择器可以通过逻辑运算来实现更复杂的功能。

例如，可以使用与门和非门实现与非逻辑功能，进一步扩展数据选择器的功能。

通过适当选择和操作输入信号，可以实现逻辑运算和条件控制，以满足不同的应用需求。

4.减少电路复杂度：数据选择器可以减少电路的复杂度和成本。

通过使用数据选择器，可以将多个输入信号连接到一个输出信号上，而不需要为每个输入信号都提供一个独立的电路。

FPGA实验指导书

目录第1章FPGA系统 (1)1.1 系统简介 (1)1.2 系统功能特点 (1)1.3 开发平台标准配置 (2)1.4 功能模块介绍 (2)1.4.1 电源 (2)1.4.2 系统时钟 (3)1.4.3 LED灯 (3)1.4.4 8位拨码开关 (3)1.4.5 数码管显示 (4)1.4.6 键盘阵列 (5)1.4.7 独立矩形波信号源 (5)1.4.8 蜂鸣器 (6)第2章基础门电路及触发器 (8)2.1 实验一基本门电路 (8)2.1.1 实验目的 (8)2.1.2 实验内容 (8)2.1.3 实验原理及说明 (8)2.1.4 实验步骤 (8)2.1.5 参考程序及引脚分配 (9)2.2 实验二基本触发器 (10)2.2.1 实验目的 (10)2.2.2 实验内容 (10)2.2.3 实验原理及说明 (10)2.2.4 实验步骤 (10)2.2.5 参考程序及引脚分配 (11)2.3 实验三3-8译码器 (13)2.3.1 实验目的 (13)2.3.2 实验内容 (13)2.3.3 实验原理 (13)2.3.4 实验步骤 (13)2.3.5 参考程序及引脚分配 (14)2.4 实验四8—3编码器 (15)2.4.1 实验目的 (15)2.4.2 实验内容 (15)2.4.3 实验原理 (15)2.4.4 实验步骤 (15)2.4.5 参考程序及引脚分配 (16)2.5 实验五BCD八段显示译码器 (17)2.5.1 实验目的 (17)2.5.2 实验内容 (17)2.5.4 实验步骤 (17)2.5.5 参考程序及引脚分配 (17)2.6 实验六四选一数据选择器 (19)2.6.1 实验目的 (19)2.6.2 实验内容 (19)2.6.3 实验原理及说明 (19)2.6.4 实验步骤 (19)2.6.5 实验参考程序及引脚分配： (20)2.7 实验七数值比较器 (21)2.7.1 实验目的 (21)2.7.2 实验内容 (21)2.7.3 实验原理及说明 (21)2.7.4 实验步骤 (21)2.7.5 参考程序及引脚分配 (22)2.8 实验八4位二进制加法器 (23)2.8.1 实验目的 (23)2.8.2 实验内容 (23)2.8.3 实验原理及说明 (23)2.8.4 实验步骤 (24)2.8.5 参考程序及引脚分配 (24)2.9 实验九4位二进制乘法器 (26)2.9.1 实验目的 (26)2.9.2 实验内容 (26)2.9.3 实验原理及说明 (26)2.9.4 实验步骤 (27)2.9.5 参考程序及引脚分配 (27)第3章逻辑电路 (31)3.1 实验十移位寄存器 (31)3.1.1 实验目的 (31)3.1.2 实验内容 (31)3.1.3 实验原理 (31)3.1.4 实验步骤 (31)3.1.5 参考程序及引脚分配 (31)3.2 实验十一串行并行转换 (33)3.2.1 实验目的 (33)3.2.2 实验内容 (33)3.2.3 实验原理及说明 (33)3.2.4 实验步骤 (34)3.2.5 参考程序及引脚分配 (34)3.3 实验十二单时钟同步可逆计数器 (35)3.3.1 实验目的 (35)3.3.2 实验内容 (35)3.3.3 实验原理及说明 (36)3.3.5 参考程序及引脚分配 (36)3.4 实验十三顺序脉冲发生及其检测 (38)3.4.1 实验目的 (38)3.4.2 实验内容 (38)3.4.3 实验原理及说明 (38)3.4.4 实验步骤 (39)3.4.5 参考程序及引脚分配 (39)3.5 实验十四按键数码管循环左移显示 (41)3.5.1 实验目的 (41)3.5.2 实验内容 (41)3.5.3 实验原理 (41)3.5.4 实验步骤 (42)3.5.5 参考程序和引脚分配 (42)3.6 实验十五电子时钟 (45)3.6.1 实验目的 (45)3.6.2 实验内容 (45)3.6.3 实验原理 (46)3.6.4 实验步骤 (46)3.6.5 参考程序及引脚分配 (46)3.7 实验十六按键控制 (52)3.7.1 实验目的 (52)3.7.2 实验内容 (52)3.7.3 实验原理 (52)3.7.4 实验步骤 (53)3.7.5 参考程序及引脚分配 (53)第4章FPGA综合应用 (60)4.1 实验十七数字密码锁 (60)4.1.1 实验目的 (60)4.1.2 实验内容 (60)4.1.3 实验原理 (60)4.1.4 实验步骤 (61)4.1.5 参考程序及引脚分配 (61)4.2 实验十八智力抢答器 (66)4.2.1 实验目的 (66)4.2.2 实验内容 (66)4.2.3 实验原理及说明 (66)4.2.4 实验步骤 (67)4.2.5 参考程序及引脚分配 (68)4.3 实验十九自动售货机 (74)4.3.1 实验目的 (74)4.3.2 实验内容 (74)4.3.3 实验原理 (74)4.3.4 实验步骤 (75)4.3.5 参考程序和引脚分配 (75)4.4 实验二十数字频率计 (80)4.4.1 实验目的 (80)4.4.2 实验内容 (80)4.4.3 实验原理 (80)4.4.4 实验步骤 (81)4.4.5 参考程序及引脚分配 (81)第1章 FPGA系统1.1系统简介FPGA系统教学开发平台采用国际著名可编程逻辑器件公司Altera 的Cyclone系列5万门芯片为核心，整个平台采用模块化设计，各种模块可以自由组合，同时提供丰富的扩展接口，非常适合于FPGA初学者。

多路数据选择器

基于FPGA的多路数据采集器的设计李庭武李本印（陇东学院电气工程学院，甘肃庆阳745000）摘要：数据采集是从一个或多个信号获取对象的过程，它是计算机与外部物理世界连接的桥梁，尤其在恶劣的数据采集环境中得到广泛应用。

本课题主要研究利用FPGA把采集到的八路模拟信号电压分别转换成数字信号，在数码管上实时显示电压值，并且与计算机运行的软件示波器连接，实现电压数据的发送和接收功能。

关键词：FPGA；模数转换；数码显示管；键盘；设计Design of multi-channel data terminal Based on FPGALi Tingwu Li Benyin(Electrical Engineering College, Longdong University, Qingyang 745000, Gansu, China)Abstract: Data acquisition is a process that access to the object from the one or more signal, it is the bridge between the computer and the external physical world, and especially widely applied in data acquisition in harsh environment . This essay mainly studies on the usage of FPGA to collect the eight analog signals that are converted to digital voltage signal, digital tube display real-time voltage value. Connecting with the computer running software oscilloscope so that to realize the voltage data sending and receiving function.Keywords: FPGA; analog-to-digital converting chip; digital display tube; keyboard; design0 引言20世纪以来，数字信号处理技术已逐渐渗透到通信、家电、军事等各个应用领域。

Verilog入门训练3—二选一数据选择器

得到：F=AS + BS
A S
0
&
0
0
F
&
0 0
B
0
3. 使用 Quartus 8.0 建立项目，建立过程和注意事项见前两周的实验指导，选择器件时随便指定一个。这里的项目名称为 mux21。（切记项目保存路径和实验过程中新建的文件保存路径都不要出现中文） 4. 项目建好后，新建 Verilog 选择“File”——“New”——“Verilog HDL file” 。输入以下代码
仿真成功后，回到波形文件，会弹出提示如下：
选择“是”来更新仿真结果，如下图所示：
根据仿真结果分析，例如在红线所在位置，S=1，因此 F 应该等于 B。这时候 B 的值为 0，因此 F=0，结果正确。也可以从其他任意位置分析，看电路是否符合要求。 7. 指定引脚点击“File”——“Save Project” ，然后关闭 quartus 8.0。打开 Quartus 11.0，选择“Open Project” ，找到上面保存的项目。项目打开后，首先更换器件，方法如下：点击项目中器件（刚才随便指定的），右键，选择“Device”
在出现的编辑界面左侧右键，选择如下：
在“Insert Node or Bus”里选择“Node Finder…”
在弹出来的 “Node Finder” 中，首先在“Filter” 中选择 “Pins： Unassigned” ，然后点击“list” ，
在“Nodes Found”中会列出所有的引脚，第三步选择全部引脚（鼠标拉），点击“>>” ，最后点击“OK”即可。在回到的“Insert Node or Bus”界面点击“OK” 。

基于FPGA实现四选一选择器的设计

基于FPGA实现四选一选择器的设计摘要本文是基于FPGA的四选一选择器的设计：基于FPGA在数据选择方面的优势，把FPGA作为选择器的控制核心；主要研究如下：软件部分——四选一选择器程序。

针对数据选择器的设计，对FPGA进行了型号选择，使用VHDL语言在型号FLEX10K/20RC208-4上编写了四选一选择器的程序，通过使能端的控制，从而达到四选一的功能。

硬件部分——使用protel画出原理图并作出PCB板。

本设计采用了单八路模拟开关CD4051，通过输入端的控制，选择一路信号，通过ADC0804模数转化，输出8路信号给FLEX10K/20RC208-4，经FLEX10K/20RC208-4处理后，接TCL7528后，将数字信号转换为模拟信号并输出。

本文通过软件和硬件的两个方面的设计，实现了四选一选择器的功能。

关键词：FPGA ；VHDL ；PROTEL ；选择器内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）FPGA implementation based on four selected design of a selectorAbstrateThis article is based on a choice selection of four FPGA Design: FPGA-based data selection in the advantages of the FPGA as a selector control center; main research are as follows:Software parts - 4 election a choice program. Design for data selection, model selection on the FPGA, using the VHDL language in the model FLEX10K/20RC208-4 four selected to write a program selector, by enabling the client to control, so as to achieve a function of four elections.Hardware - protel schematic drawing and make a PCB board. This design uses a single eight-way analog switches CD4051, through the control input, select the way the signal, ADC0804 module through the transformation of the output signal 8 to FLEX10K/20RC208-4, by FLEX10K/20RC208-4 treatment, then TCL7528, will digital signal is converted to analog signals and output.In this paper, two aspects of hardware and software design, implementation, choose one of four selector functions.Keywords: FPGA ; VHDL ; ROTEL ; selectorI目录摘要 .............................................................................................................................................. Abstrate (I)第一章绪论 01.1 FPGA简介 01.1.1 FPGA发展现状 01.1.2 FPGA的发展趋势 (1)1.1.3 FPGA基本结构 (1)1.1.4 FPGA的特点 (3)1.1.5 FPGA选型 (4)1.1.6 FPGA设计原则 (5)1.2本论文研究的主要内容 (6)第二章FPGA芯片设计 (7)2.1 BTYG-EDA实验开发系统简介 (7)2.1.1 BTYG-EDA实验开发系统特点 (7)2.1.2 BTYG-EDA实验开发系统资源介绍 (7)2.1.3 主芯片引脚和外部硬件连接关系 (7)2.2 FLEX10K/20RC208-4 (11)2.3 本章小结 (13)第三章MAX+plus II软件和VHDL语言――软件部分 (14)3.1 MAX+plus II开发软件 (14)3.1.1 MAX+plus II功能特点 (14)3.1.2 MAX+plus II系统要求 (15)3.1.3 MAX+plus II设计流程 (15)3.2 VHDL语言简介 (18)3.2.1 VHDL基本介绍 (18)3.2.2 VHDL语言的特点 (19)3.2.3 VHDL系统优势 (20)II内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）3.2.4 VHDL程序基本结构 (20)3.3 MAX十plus II中硬件描述语言输入的设计过程 (21)3.3.1 输入VHDL文件 (21)3.3.2 将文件指定为设计项目 (21)3.3.3 项目编译 (22)3.3.4 项目仿真 (22)3.4 程序仿真介绍及仿真图 (22)3.5本章小结 (24)第四章protel99——硬件部分 (25)4.1 protel简介 (25)4.1.1 Protel99SE的功能特点 (25)4.1.2 用Protel99SE进行电路设计的步骤 (26)4.2 四选一选择器的原理图及各元件介绍 (26)4.3 本章小结 (33)第五章总结与展望 (34)5.1 取得的成果 (34)5.2 工作展望 (34)参考文献 (35)附录A (36)附录B (37)致谢 (39)III第一章绪论1.1 FPGA简介1.1.1 FPGA发展现状当今社会是数字化的社会，是数字集成电路广泛应用的社会，数字集成电路本身在不断地进行更新换代。

EDA技术及应用—基于FPGA的电子系统设计：基于Verilog hdl的数字电路设计

10100
1111
15
10101
8421BC 余三码 D码
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4位格雷码
0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
4'b0011:a_to_g=7'b1111001; //显示3
4'b0100:a_to_g=7'b0110011; //显示4
4'b0101:a_to_g=7'b1011011; //显示5
4'b0110:a_to_g=7'b1011111; //显示6
4'b0111:a_to_g=7'b1110000; //显示7
4: y= {d[2:0],d[3]}; // rol
5: y= {d[3],d[3:1]}; // asr
6: y= {d[1:0],d[3:2]}; // ror2
7: y= d;
// noshift
default: y = d;
图6-2 基本门电路仿真结果
综合结果如图6-3所示。
图6-3 基本门电路综合结果
2、三态逻辑电路

EDA实验1lxm二选一数据选择器

实验一二选一数据选择器VHDL设计Quartus II 6.0开发环境与EDA实验箱使用一实验目的1．熟悉在Quartus II 6.0环境下原理图输入方法。

2．熟悉Quartus II 6.0环境下编辑、编译综合、仿真的操作方法。

3、掌握利用EDA软件进行电路设计的详细流程；4、熟悉EDA实验箱的基本使用方法。

学会对实验板上的FPGA/CPLD进行编程下载，硬件验证自己的设计项目。

二实验仪器PC机、Quartus II 6.0软件三实验内容1．详细解读教材117页。

2．在QuartusⅡ上输入该设计的原理图，并进行编辑、编译、综合、适配、仿真。

3．给出其所有信号的时序仿真波形。

四实验原理及步骤1．启动Quartus II 6.0软件在桌面上双击Quartus II 6.0图标或者在开始—>所有程序—>Altera—> Quartus II 6.0，如下图2．建立工作库文件夹及工程任何一次设计都是一项工程（Project），所有此工程相关的所有设计文件都需要放在同一个文件夹里。

不同的设计放在不同的文件夹中。

在E盘下建立一个存放本次设计的工程文件夹，比如“shiyan1”。

注意不要使用中文文件夹，文件夹的存放路径也不要包含中文。

注意本实验室计算机C盘和D盘是重启后复原，不要将任何文件和文件夹放置在桌面或者C、D盘下。

初次打开Quartus II 6.0，会有如图提示：选择是的情况下，首先是新工程向导：介绍下一步下一步下一步，选择目标芯片，首先在Family栏选择ACEX1K系列，然后选择此系列的具体芯片:EP1K30TC144-3。

注意不要选成了EP1K30TC144-3。

下一步就点完成。

3．建立文本程序文件选择File菜单下的New或者直接点击工具栏中的新建图标，选择新建文件类型为VHDL File。

接下来另存文件：保存时需更改文件名与项目名称一样，注意保存在同一个工程文件夹下面。

verilog4选一数据选择器原理(一)

verilog4选一数据选择器原理(一)Verilog中的4选1数据选择器简介在数字电路中，数据选择器是一种常见的电路组件，用于从多个数据输入中选择一个输出。

Verilog是一种硬件描述语言，广泛用于数字电路的设计和仿真。

本文将介绍Verilog中的4选1数据选择器的原理和实现方法。

原理4选1数据选择器有4个输入和1个输出。

根据选择信号，从4个输入中选择一个输入作为输出。

选择信号是2位的二进制数，共有4种可能的状态，每种状态对应一个输入。

当选择信号为00时，输出为第一个输入；当选择信号为01时，输出为第二个输入；当选择信号为10时，输出为第三个输入；当选择信号为11时，输出为第四个输入。

逻辑电路图以下是4选1数据选择器的逻辑电路图：______S0 ----| || |S1 ----| |----- Y|______|Verilog实现下面是实现4选1数据选择器的Verilog代码示例：module mux4to1 (input [3:0] D, input [1:0] S, outpu t Y);assign Y = (S[1] & S[0] & D[3]) | (S[1] & ~S[0] & D [2])| (~S[1] & S[0] & D[1]) | (~S[1] & ~S[0] & D[0]);endmodule在上面的代码中，D是4个输入的信号线，S是选择信号线，Y是输出信号线。

根据选择信号的不同状态，使用逻辑运算符进行输入的选取，然后将结果输出到输出信号线Y上。

仿真测试为了验证4选1数据选择器的正确性，可以进行仿真测试。

以下是一个简单的测试示例：module test_mux4to1;// Declare signalsreg [3:0] D;reg [1:0] S;wire Y;// Instantiate the modulemux4to1 mux (D, S, Y);// Stimulusinitial begin// Test case 1D = 4'b0001; S = 2'b00; // Expect Y to be 0 #10;// Test case 2D = 4'b0001; S = 2'b01; // Expect Y to be 0 #10;// Test case 3D = 4'b0001; S = 2'b10; // Expect Y to be 0 #10;// Test case 4D = 4'b0001; S = 2'b11; // Expect Y to be 1 #10;$finish;endendmodule上述代码中，D和S是输入信号，Y是输出信号。

fpga常用程序例子

1. 或门的描述LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD LOGIC 1164.ALLENTITY or1 ISPORT( a,b: IN STD_LOGIC;y: OUT STD LOGIC);END or1;ARCHITECTURE example1 OF or1 IS BEGINy<=a OR b;END example1;2. 半加器的描述LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY h_adder ISPORT(a,b:IN STD_LOGIC;so,co:OUT STD_LOGIC);END h_adder;ARCHITECTURE example2 OF h_adder IS BEGINso<=a XOR b;co<=a AND b;END example2;3. 2选1数据选择器的描述LIBRARY IEEE；USE IEEE.STD LOGIC 1164.ALLENTITY mux21 ISPORT( a,b: IN STD LOGIC;s: IN STD LOGIC;y: OUT STD LOGIC);END mux21;ARCHITECTURE example3 OF mux21 ISBEGINy<=a WHEN s=’0’ ELSEb；END ARCHITECTURE example3；4. 锁存器的描述LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY latch1 ISPORT ( d :IN STD_LOGIC;q :OUT STD_LOGIC);END latch1;ARCHITECTURE example4 OF latch1 ISSIGNAL sig_save:STD_LOGIC:=‘0’;/*赋初始值0*/ BEGINPROCESS (d,ena)BEGINIF ena='1' THENSig_save<=D;END IF;Q<=sig_save;END PROCESS;END example4;LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY coder ISPORT(a:IN STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 7);y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0)); END coder;ARCHITECTURE example2 OF coder ISBEGINPROCESS(a)BEGINIF a(7)='0' THEN y<="111";ELSIF (a(6)='0') THEN y<="110";ELSIF (a(5)='0') THEN y<="101";ELSIF (a(4)='0') THEN y<="100";ELSIF (a(3)='0') THEN y<="011";ELSIF (a(2)='0') THEN y<="010";ELSIF (a(1)='0') THEN y<="001";ELSE y<="000";END IF;END PROCESS;END example2;LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux41 ISPORT(s1,s2:IN STD_LOGIC;a,b,c,d:IN STD_LOGIC;END mux41;ARCHITECTURE example3 OF mux41 ISSIGNAL s:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); BEGINs<=s1&s2;PROCESS(s1,s2,a,b,c,d)BEGINCASE s ISWHEN "00" => z <= a;WHEN "01" => z <= b;WHEN "10" => z <= c;WHEN "11" => z <= d;WHEN OTHERS => z <= 'X';END CASE;END PROCESS;END;例1 异步清零十进制加法计数器的描述LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY cnt10y ISPORT(clr:IN STD_LOGIC;clk:IN STD_LOGIC;cnt:BUFFER INTEGER RANGE 9 DOWNTO 0); END cnt10y;ARCHITECTURE example9 OF cnt10y ISBEGINPROCESS(clr,clk)BEGINIF clr='0' THEN cnt<=0;ELSIF clk'EVENT AND clk='1' THENIF (cnt=9) THENcnt<=0;ELSEcnt<=cnt+1;END IF;END IF;END PROCESS;END example9;例求最大值的函数：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;PACKAGE bpac ISFUNCTION max(a,b:IN STD_LOGIC_VECTOR)RETURN STD_LOGIC_VECTOR; --声明函数首END ;PACKAGE BODY bpac ISFUNCTION max(a,b: IN STD_LOGIC_VECTOR)--声明函数体RETURN STD_LOGIC_VECTOR ISBEGINIF (a>b) THEN RETURN a;ELSE RETURN b;END IF;END max;END ;利用2输入端与非门元件，设计4输入端的或电路。

八选一数据选择器

1.4’b1001<<2=（6‘b100100），4’b1001>>2=（4’b0010 ）。

2、完整的条件语句将产生（组合逻辑电路）电路，不完整的条件语句将产生（时序逻辑电路）电路。

3、用EDA技术进行电子系统设计的目标是最终完成（专用集成电路ASIC）的设计。

4、可编程器件分为（现场可编程列阵FPGA）和（复杂可编程逻辑器件 PLD）5、系统函数和任务函数的首字符标志为（$），预编译指令首字符标志为（#）。

6、一个基本的Verilog-HDL程序由（Verilog-HDL ）模块构成。

7、EDA技术在应用设计领域主要包含哪四个方面的内容（HDL）、（PLD ）、（ EDA工具软件）、（EDA开发系统）8、EDA技术的基本特征主要有哪5个方面：（自顶向下的设计方法）、（采用硬件描述语言）、（高层综合和优化）.（并行工程）、（开放性和标准化） 9、当前最流行的并成为IEEE标准的硬件描语言是（ VHDI ）和（ Verilog-HDL）10、一个完整的Verilog-HDL设计模块包括：（模块关键字和模块名）、（端口列表）、（端口定义）、（功能描述）这4部分。

11Verilog-HDL模块的I/O端口声明用来声明模块端口定义中各端口数据流动方向，包括（输入端口）、（输出端口）、和（双向端口）12、Verilog-HDL语言的三种常用的模型描述方法为（行为描述）、（数据描述）和（结构描述）13、Verilog-HDL的数值集合由哪四种基本的值组成（ 0）、（1 ）、 x）、( z ）14、10’hxf=（ 10’xxxxxx1111 ） 10’hzf=（ 10’zzzzzz1111 ）15、若a=5’b10x01,b=5’b10x01,则a= =b的结果为（ X ）、a= = =b的结果为（ 1 ）16、Wire[15:0] wire-b表示连线宽度为（16 ）位，其最高位为（15），最低位为（0）。

数字电子技术)12数据选择器

结合硬件实现的快速性和软件实现的灵活性，通过硬件加速器与软件的协同工作，提高数据选择器的性能和功能。
可重构实现
利用可编程逻辑器件（如FPGA、 CPLD等），通过配置逻辑单元来实现数据选择器的功能，具有较好的可重构性和灵活性。
05
12数据选择器的性能指标
选择性
01 02
选择性
数据选择器的选择性是指其能够从多个输入中选择一个有效输入信号的能力。对于12数据选择器，其选择性通常由其地址输入端的数量决定，地址输入端的数量越多，其选择性越好。
通过将多个数据选择器组合使用，可以实现复杂的组合逻辑电路，如编码器、译码器等。
数据传输和控制
数据传输
在数据传输过程中，数据选择器可以用于选择和切换不同的数据源，实现多路数据的复用和解复用。
控制系统
在控制系统中，数据选择器可以用于选择不同的控制信号，实现多路控制信号的切换和组合。
信号处理和转换
高效率。
06
12数据选择器的设计实例
基于Verilog的设计实例
总结词
Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统。基于Verilog的12数据选择器设计实例可以清晰地描述电路的结构和行为，便于仿真和实现。
详细描述
在Verilog中，12数据选择器可以表示为一个多路选择器（MUX）电路，具有12个数据输入、4个选择输入和1个输出。设计实例中需要定义输入和输出端口，并使用条件语句（if-else语句）或case语
信号选择
在信号处理中，数据选择器可以用于选择不同的信号输入，实现多路信号的选择和切换。
模数转换
数据选择器可以用于模数转换器（ADC）中，作为比较器的输入选择器，实现模拟信号到数字信号的转换。

四选一数据选择器课程设计

EDA课程设计报告题目：四选一数据选择器院系班级：设计者：指导老师：设计时间：目录目录 ......................................................................................................................................... - 1 - 1、设计目的、要求.................................................................................................................... - 2 -1.1、设计目的..................................................................................................................... - 2 -1.2、系统设计要求............................................................................................................. - 2 -1.3、设计工具..................................................................................................................... - 2 -2、设计原理及相关硬件............................................................................................................ - 3 -2.1、系统设计方案及原理................................................................................................. - 3 -2.2、硬件原理..................................................................................................................... - 3 -3、主要模块设计........................................................................................................................ - 4 -3.1、模块xy4 ...................................................................................................................... - 4 -4、系统编译及仿真过程............................................................................................................ - 5 -4.1、工程建立..................................................................................................................... - 5 -4.2、系统编译..................................................................................................................... - 6 -4.3、仿真............................................................................................................................. - 7 -5、硬件验证过程和分析............................................................................................................ - 7 -5.1、引脚设置和保护......................................................................................................... - 7 -5.2、硬件下载..................................................................................................................... - 8 -6、实验参考程序...................................................................................................................... - 11 -6.1、模块xy4 .................................................................................................................... - 11 -7、总结...................................................................................................................................... - 11 -1、设计目的、要求1.1、设计目的了解并掌握一般设计方法，具备初步的独立设计能力；掌握用VerilogHDL语言程序的基本技能；提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力；进一步掌握EDA技术的开发流程，学习其独特的运用，进一步的提高自己的动手能力和知识领域。

EDA实验1lxm二选一数据选择器

实验一二选一数据选择器VHDL设计Quartus II 6.0开发环境与EDA实验箱使用一实验目的1．熟悉在Quartus II 6.0环境下原理图输入方法。

2．熟悉Quartus II 6.0环境下编辑、编译综合、仿真的操作方法。

3、掌握利用EDA软件进行电路设计的详细流程；4、熟悉EDA实验箱的基本使用方法。

学会对实验板上的FPGA/CPLD进行编程下载，硬件验证自己的设计项目。

二实验仪器PC机、Quartus II 6.0软件三实验内容1．详细解读教材117页。

2．在QuartusⅡ上输入该设计的原理图，并进行编辑、编译、综合、适配、仿真。

3．给出其所有信号的时序仿真波形。

四实验原理及步骤1．启动Quartus II 6.0软件在桌面上双击Quartus II 6.0图标或者在开始—>所有程序—>Altera—> Quartus II 6.0，如下图2．建立工作库文件夹及工程任何一次设计都是一项工程（Project），所有此工程相关的所有设计文件都需要放在同一个文件夹里。

不同的设计放在不同的文件夹中。

在E盘下建立一个存放本次设计的工程文件夹，比如“shiyan1”。

注意不要使用中文文件夹，文件夹的存放路径也不要包含中文。

注意本实验室计算机C盘和D盘是重启后复原，不要将任何文件和文件夹放置在桌面或者C、D盘下。

初次打开Quartus II 6.0，会有如图提示：选择是的情况下，首先是新工程向导：介绍下一步下一步下一步，选择目标芯片，首先在Family栏选择ACEX1K系列，然后选择此系列的具体芯片:EP1K30TC144-3。

注意不要选成了EP1K30TC144-3。

下一步就点完成。

3．建立文本程序文件选择File菜单下的New或者直接点击工具栏中的新建图标，选择新建文件类型为VHDL File。

接下来另存文件：保存时需更改文件名与项目名称一样，注意保存在同一个工程文件夹下面。

FPGA题及答案

1、本课程的讲授目标：了解一种新技术EDA；掌握一种设计工具（器件：Altera FPGA软件：Quartus II）；掌握一种语言Verilog HDL。

2、使用Quartus II进行逻辑设计，常用的设计思想的输入方式有：原理图、HDL 等。

3、高级语言C程序经过软件程序编译器形成cpu指令/数据代码流；Verilog HDL程序经过综合器形成电路网表文件4、CPLD是在PAL，GAL等类型器件的基础上发展起来的与或阵列型PLD器件，大多数FPGA采用了查找表结构，其物理结构是静态存储器SRAM.。

5、JTAG边界扫描技术用于对高密度、引脚密集的器件和系统进行测试，如：CPU，DSP，ARM，PLD 等。

同时，JTAG接口也被赋予了更多的功能：编程下载、在线逻辑分析。

6、使用Verilog HDL进行逻辑设计，变量的值有4种状态：0、1、x、z；7、定义逻辑功能的几种基本方法：用assign持续赋值语句定义、用always过程块定义、调用元件（元件例化）。

8、整数按如下方式书写：+/-<size> '<base><value> 即+/-<位宽>'<进制><数字>size 为对应二进制数的宽度；base为进制；value是基于进制的数字序列。

进制有如下4种表示形式：二进制（b或B）、十进制（d或D或缺省）、十六进制（h或H）、八进制（o或O）9、定义reg型标量型变量：reg qout;//变量名qout10、定义wire型向量：wire[7:0] databus；//databus的宽度是8位11、在状态机设计中使用一位热码定义5种状态，并定义状态变量：parameter s0=5’b00001，s1=5’b 00010，s2=5’b 00100，s3=5’b 01000，s4=5’b 10000；reg [4:0] state,next_state;12、在状态机设计中使用顺序码定义5种状态，并定义状态变量：parameter s0=3’b 000，s1=3’b 001，s2=3’b 010，s3=3’b 011，s4=3’b 100；reg [2:0] state,next_state;1、成为IEEE标准的HDL有VHDL 、Verilog HDL2、Quartus II 是（ A ）公司的（ D ）开发工具。

基于FPGA的多功能数据选择器设计与实现

基于FPGA的多功能数据选择器设计与实现章军海201022020671[摘要]传统的数字系统设计采用搭积木式的方法来进行设计，缺乏设计的灵活性。

随着可编程逻辑器件(PLD)的出现，传统设计的缺点得以弥补，基于PLD的数字系统设计具有很好的灵活性，便于电路系统的修改与调试。

本文采用自顶向下的层次化设计思想，基于FPGA设计了一种多功能数据选择器，实现了逻辑单元可编程、I/O单元可编程和连线可编程功能，并给出了本设计各个层次的原理图和仿真时序图；本文还基于一定的假设，对本设计的速度和资源占用的性能进行了优化。

[关键词]层次化设计;EDA;自顶向下；最大时延0引言：在现代数字系统的设计中，EDA(电子设计自动化)技术已经成为一种普遍的工具。

基于EDA技术的设计中，通常有两种设计思想，一种是自顶向下的设计思想，一种是自底向上的设计思想[1]。

其中，自顶向下的设计采用层次化设计思想，更加符合人们的思维习惯，也容易使设计者对复杂系统进行合理的划分与不断的优化，因此是目前设计思想的主流。

基于层次化设计思想，实现逻辑单元、I/O单元和连线可编程可以提高资源的利用效率，并且可以简化数字系统的调试过程，便于复杂数字系统的设计[2][3]。

1系统原理图构架设计1.1系统整体设计原理本设计用于实现数据选择器和数据分配器及其复用的I/O端口和连线的可编程却换，提高系统的资源利用效率。

系统顶层原理框图如图1所示，系统拥有两个地址选择端口a0、a1，一个功能选择端口ctr，还有五路I/O复用端口。

其中，地址选择端口用于决定数据选择器的数据输入端和数据分配器的数据输出端；功能选择端口用于切换数据选择器和数据分配器，以及相应的I/O端口和连线；I/O复用端口数据的输入和输出，其功能表如表一所示。

图1顶层模块原理图表一顶层系统功能表根据层次化设计思想，要实现上述功能表中的功能，系统得由数据选择器、数据分配器和端口控制器三部分组成。

数据选择器及数据分配器

可编程分配器
可编程分配器是指可以通过编程来改变其数据分配方式
05
数据选择器和数据分配器的实际应用
数字信号处理
数字信号处理是利用数字信号处理器（DSP）对模拟信号进行采样、量化和编码，转换成数字信号后进行数字运算、分析和处理的技术。数据选择器和数据分配器在数字信号处理中有着广泛的应用，例如在滤波器、频谱分析、数字滤波等算法中实现多路信号的选择和分配。
VS
多路分配器
多路分配器与多路选择器类似，但方向相反。在多路分配器中，多个数据输入被分配到不同的数据输出。多路分配器在实现复杂的逻辑功能时非常有用，例如在实现复杂的组合逻辑电路时。
异步选择器和异步分配器
异步选择器
异步选择器是指选择信号与数据输入信号不同步的选择器。在异步选择器中，选择信号可以在任何时间点变化，而不必等待数据输入信号的稳定。这种类型的选择器在处理高速数据流时非常有用。
结构比较
数据选择器
由多个输入、选择信号和多个输出组成，选择信号决定哪个输入信号传输到输出端。
数据分配器
由多个输入、选择信号和单个输出组成，选择信号决定哪个输入信号传输到输出端。
功能比较
数据选择器
从多个数据中选择一个数据输出，相当于多路选择的功能。
数据分配器
将一个数据分配到指定的输出路径，相当于多路复用的功能。
数据分配器的应用场景
数据分配器在通信、计算机、数字信号处理等领域有广泛应用。
例如，在通信中，数据分配器可用于将一个高速串行数据流拆分成多个低速并行数据流，以便于后续处理或传输。
在计算机中，数据分配器可用于实现多路复用器或解复用器，以实现多个设备共享一个数据总线或地址总线。

《数据选择器》课件

越好。
影响因素
可靠性受到多种因素的影响，包括数据选择器的内部电路设计、制造工艺、工作环境等。
测试方法
通过在长时间内进行高低温循环、振动、湿度等环境试验，可以评估数据选择器的可靠性。
06
数据选择器的发展趋势
高性能数据选择器的发展趋势
高速数据传输
随着数据传输速率的不断提高，高性能数据选择器需要具备更高的工作频率和更低的延迟，以满足高速数据传输的需求。
选择信号
数据选择器的选择信号由二进制编码组成，通过这些信号可以选择一个相应的数据输入。
输出信号
数据选择器的输出信号是经过选择的输入信号，这些信号通过译码输出端输出。
数据选择器的信号传输方式
并行传输
数据选择器的数据输入端可以同时接收多个数据信号，实现数据的并行传输。
串行传输
数据选择器的译码输出端只能输出一个信号，实现数据的串行传输。
基于FPGA的数据选择器实现方式
FPGA实现方式
通过现场可编程门阵列（FPGA）来实现数据选择器的功能。这种实现方式结合了硬件和软件的优点，具有速度快、灵活性高、易于扩展和修改的优点，同时也有功耗低、可靠性高等优点。
FPGA实现方式的优缺点
优点是速度快、灵活性高、易于扩展和修改，功耗低、可靠性高，适用于对速度、稳定性、功耗和灵活性要求较高的应用场景；缺点是需要专业的开发工具和经验，且相对于硬件和软件实现方式来说成本较高。
05
数据选择器的性能指标
传输延迟时间
传输延迟时间
指数据选择器在接收到选择信号后，将数据从输入端传输到输出端所需要的时间。传输延迟时间越短，数据选择器的速度越快。
影响因素
传输延迟时间受到多种因素的影响，包括数据选择器的内部电路