四选一数据选择器的设计

XX大学
实习（实训）报告
实习（实训）名称：电工电子实习
学院：
专业、班级：
指导教师：
报告人：
学号：
时间： 2011年7月1日至 2011年7月8日
实习主要内容：
（1）了解EDA技术的发展及应用
（2）掌握VHDL语言的基础知识，熟悉在数字电路系统设计中VHDL程序设计
（3）学习MAX+PLUSⅡ软件的应用方法
（4）应用EDA技术的设计方法完成4选1数据选择器的设计（采用原理图和文本法两种方法实现），并在MAX+PLUSⅡ上仿真
主要收获体会与存在的问题：
通过课程设计，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。

同时也体会到设计课的重要性和目的性所在。

同时这次实习也有很多收获，首先我们学会了MAX+PLUSⅡ软件的应用方法，并且能够独立设计出原理图，其次本次设计课培养了我们实际操作能力，也培养了我们灵活运用课本知识，理论联系实际，独立自主的进行设计的能力。

指导教师意见：
建议成绩：
指导教师签字：
年月日备注：
实习报告
1．目的
（1）通过实习掌握maxplus2软件的使用和VHDL语言的基础知识
（2）应用maxplus2完成四选一数据选择器的设计，并实现仿真。

2．内容
2.1 maxplus2的认识
（1）Max+plusⅡ是Altera公司提供的FPGA/CPLD开发集成环境，Altera 是世界上最大可编程逻辑器件的供应商之一。

Max+plusⅡ界面友好，使用便捷，被誉为业界最易用易学的EDA软件。

在Max+plusⅡ上可以完成设计输入、元件适配、时序仿真和功能仿真、编程下载整个流程，它提供了一种与结构无关的设计环境，是设计者能方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。

（2）、Max+plusⅡ开发系统的特点很多，比如开放性的界面，编辑过程与结构无关，丰富的设计库，硬件描述语等。

（3）、Max+plusⅡ软件具有开放核的特点，允许设计人员添加自己认为有价值的宏函数。

Max+Plus II 工具软件，是现代最先进的仿真设计技术。

在普通电脑上就可以操作,十分方便。

Max+Plus II 工具软件，是功能强大的EDA综合设计系统工具。

2.24选1数据选择器
（1）创建电路
原理：数据选择器又称为多路转换器或多路开关，它是数字系统中常用的一种典型电路。

其主要功能是从多路数据中选择其中一路信号发送出去。

所以它是一个多输入、单输出的组合逻辑电路。

4选1数据选择器的元件符号如图一所示，其中D0、D1、D2、D3是4位数据输入端，A0和A0是控制输入端，Y是数据输出端。

当A1A0=00时，输出Y=D1；A1A0=01时，Y=D1；A1A0=10时，Y=D2；A1A0=11，Y=D3。

图一4选1数据选择器的
元件符号
4选1数据选择器的真值表为：
输 入
输出 A 0 A 1 D 0 D 1 D 2 D 3 F 0 0 0 × × × 0 0 0 1 × × × 1 0 1 × 0 × × 0 0 1 × 1 × × 1 1 0 × × 0 × 0 1 0 × × 1 × 1 1 1 × × × 0 0 1 1
×
×
×
1
1
真值表可简化为：
A1 A0 D F 0 0 D0 0 1 D1 1 0 D2 1 1 D3 D0 D1 D2 D3
由真值表写出输出逻辑表达式 301201101001)()()()(D A A D A A D A A D A A F +++=
由逻辑表达式做出逻辑电路图。

在MAX+plus Ⅱ软件下做出4选1数据选择器的原理图。

如图所示，D0、D1、D2、D3为4路数据输入端，A0、A1为选择控制信号输入端，F 为输出端。

0
=s 时电路工作，1=s 时电路不工作，不管D 取何值，F 始终为0。

（2）分析
分析上面的4选1数据选择器原理图
如图二，4选1数据选择器有七个输入端和一个输出端，其中四个为数据输入端，两个为控制信号输入端。

电路由五个非门、四个与门和一个或门组成。

编译无误后，在MAX+plus Ⅱ软件下的Wave Editor 中对4选1数据选择器进行仿真，记录仿真波形，如图
图 二 4选1数据选择器原理图
分析：如图所示 0=s
时电路工作，D0、
D1、D2、D3分别输入四个波形，先对A0选择初始电平为“0”，时钟周期为“200ns ”
，倍数为“1”，按同样的方法为A1输入端添加激励信号，时钟周期倍数为A0输入端的2倍。

这样我们就为A0、A1输入端分别添加了时钟周期为200ns 和400ns 的激励信号。

（3）结论
上图的仿真波形的真值表为：
S
1
D3 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0
1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1
D2 D1 D0 A1 A0 F
1 1 1 1
从而验证了4选1数据选择器设计的正确性和功能的正确性。

图 三 4选1数据选择器 的仿真波形图
3.个人特色
采用文本编辑法，即利用VHDL语言描述四选一数据选择器
其仿真波形为：
用VHDL语言编写的4选1数据选择器如下：
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
entity muxl is
port(
D0,D1,D2,D3:in std_logic_vector(7 downto 0);
S:in integer range 0to 3;
F:out std_logic_vector(7 downto 0))
end muxl;
architecture date of muxl is
begin
with S select
F<=D0 when 0,
D1 when 1,
D2 when 2,
D3 when 3,
"00000000" when others;
end date;
4. 结束语
通过一星期的紧张工作，最后完成了我的设计任务。

这次实习我的题目是4选1数据选择器的设计，通过学习我掌握了MAX+plusⅡ的使用方法，运用软件和理论知识我设计出了4选1数据选择器的原理图，编译正确后，接着又对原理图进行了仿真，并且得到了预期的结果，设计的原理图简单明了，容易理解。

通过课程设计，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。

同时也体会到设计课的重要性和目的性所在。

本次设计课不仅仅培养了我们实际操作能力，也培养了我们灵活运用课本知识，理论联系实际，独立自主的进行设计的能力。

它不仅仅是一个学习新知识新方法的好机会，同时也是对我所学知识的一次综合的检验和复习，使我明白了自己的缺陷所在，从而查漏补缺。