译码器的设计
译码器设计组合逻辑电路的方法步骤
译码器设计组合逻辑电路的方法步骤宝子,今天咱来唠唠用译码器设计组合逻辑电路这事儿。
译码器呢,就像是一个翻译官。
那怎么用它来设计组合逻辑电路呢?咱得先了解下要实现的逻辑功能是啥。
比如说,要实现一个判断输入信号是不是满足某个特定关系的功能。
这就好比你要知道自己要做一个啥样的小发明一样。
接着呢,要确定输入变量的个数。
这就像是你要知道自己有多少种原料可以用。
如果有3个输入变量,那就得找合适的3 - 8线译码器之类的。
然后呀,要列出逻辑函数的真值表。
这个真值表就像是一个规则手册。
把输入变量的各种可能取值,以及对应的输出结果都写清楚。
这就好比把每种原料组合能做出啥东西都写下来。
再之后呢,把逻辑函数用最小项表示出来。
这一步就像是把你的小发明的原理用一种特定的数学语言描述出来。
之后就是关键啦,要把译码器的输出和逻辑函数联系起来。
译码器的输出端那些信号就像是一个个小助手,你要根据逻辑函数的要求,把这些小助手合理地组合起来。
比如说,可能需要把某些输出端通过与门或者或门连接起来,就像把小助手们按照你的计划组队一样。
在这个过程中,可能会遇到一些小麻烦哦。
比如说,可能会发现译码器的输出和你想要的逻辑函数不太匹配。
这时候别慌,就像你做手工的时候发现材料有点不对一样,可以调整下连接方式或者再思考下逻辑关系。
最后呢,画出电路图。
这个电路图就是你的设计成果啦,就像你把自己的小发明从想法变成了实实在在的图纸一样。
宝子,用译码器设计组合逻辑电路其实也不是很难啦,只要一步一步来,就像搭积木一样,慢慢就能把它搞定啦。
而且在这个过程中,你还能发现很多逻辑的小乐趣呢。
要是遇到问题也不怕,多试几次,总能成功的哦。
7段数码显示译码器设计
7段数码显示译码器设计
设计一个7段数码显示译码器,主要功能是将4位二进制编码转换为用7段LED显示的十进制数。
具体设计过程如下:
1.确定电路的输入和输出:输入为4位二进制编码,输出为7段LED 显示的十进制数。
2.确定译码器类型:由于需要将二进制编码转换为十进制数,可以选用BCD-7段译码器或者十进制译码器作为基本器件。
3.确定电路原理图:根据所选的译码器类型,画出电路原理图。
在原理图中,需要连接一个4位二进制编码器到译码器的输入端,同时将译码器的输出连接到7段LED显示器的相应段。
4.电路连接和布线:将译码器和7段LED显示器连接到电源和接地线上,并将4位二进制编码器的输出连接到译码器的输入端。
5.电源和接地线:将电源和接地线正确连接到电路中,确保电路能够正确工作。
6.电路调试和测试:通过输入不同的4位二进制编码来测试电路的译码功能,确保译码器能够正确地将二进制编码转换为十进制数,并且在7段LED显示器上显示。
7.电路性能优化和改进:根据测试结果,对电路进行进一步的优化和改进。
可以考虑是否需要增加输入的保护电路,或者改进电源和接地线的布线方式来提高电路的性能。
总结:
以上是设计一个7段数码显示译码器的基本步骤,通过选择合适的译码器类型,正确连接电路和调试测试,可以实现4位二进制编码到十进制数的转换,并在7段LED显示器上显示。
在设计过程中,需要注意电路连接的正确性和稳定性,以及对电路的性能进行优化和改进。
译码器设计与应用(logisim源代码
译码器是一种数字逻辑电路,用于将给定的二进制代码转换为相应的输出信号。
在Logisim 中,可以使用内置的译码器组件来设计和应用译码器。
以下是一个简单的7线到4线译码器的设计和应用示例:打开Logisim并创建一个新的电路。
在工具栏中选择“7 to 4 Decoder”组件,并将其拖动到电路中。
将7个输入线(A-G)连接到该组件的相应输入端口。
将4个输出线(Y0-Y3)连接到该组件的相应输出端口。
根据需要添加其他电路组件(例如AND门、OR门、NOT门等),以便在译码器输出基础上进行进一步的处理。
运行电路并观察输出结果。
以下是一个简单的7线到4线译码器的Logisim源代码:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.numeric_std.all;entity decoder isport (A : in std_logic_vector(2 downto 0);G : in std_logic;Y : out std_logic_vector(3 downto 0));end entity decoder;architecture arch of decoder isbeginprocess(A, G) begincase A iswhen "000" => Y <= "0000"; -- 0000when "001" => Y <= "0001"; -- 0001when "010" => Y <= "0010"; -- 0010when "011" => Y <= "0011"; -- 0011when "100" => Y <= "0100"; -- 0100when "101" => Y <= "0101"; -- 0101when "110" => Y <= "0110"; -- 0110when "111" => Y <= "0111"; -- 0111when others => Y <= "ZZZZ"; -- all outputs are high-impedanceend case;end process;end architecture arch;。
3-8译码器设计
EDA实验报告
学院:专业:班级:
点击菜单项File->New Project Wizard 帮助新建工程。
参看图打开Wizard 之后,界面如2-3
5.选择设计所用器件。
由于本次实验没有使用开发板,故可先随意选择。
8.培养良好的文件布局。
Quartus II 默认把所有编译结果放在工程根目
2.2 使用VHDL完成硬件设计指定单独的编译结果文件目录
9.添加所需设计文件。
本次实验通过VHDL 来描述所设计的硬件,因此要添加VHDL 设计文件到工程文件中去。
74LS138 是常用的小规模集成电路芯片,用于译码。
它有
12.分析与综合。
点击菜单项Processing->start->Start Analysis &
13.全编译文件。
点击菜单项Processing->start compilation
15. Pins 菜单项执行之后,会出现一个引脚配置窗口。
参看图
为了将逻辑分配到 FPGA 外围引脚上,必须根据所用的 FPGA 型号配置输出引脚。
根据所提供的对应开发板指导手册,将 3-8 译码器的输入与输出分别配置到开发板的3 个选择开关(SW2,SW1,SW0)以及8 个LED (LEDR7-LEDR0)上。
16.全编译文件。
完成分配引脚后,点击菜单项Processing->start
18.之后的输出画面如图2-23 所示。
◆本实验指导结束Pins引脚配置窗口:。
EDA译码器课程设计
EDA译码器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解EDA(电子设计自动化)的基本概念及其在数字电路设计中的应用;2. 掌握译码器的基本原理,了解其功能及在数字系统中的作用;3. 学会使用EDA工具进行译码器电路的设计与仿真。
技能目标:1. 能够运用所学知识,利用EDA工具绘制译码器的原理图;2. 培养动手实践能力,完成译码器电路的搭建与调试;3. 提高分析问题和解决问题的能力,通过对译码器电路的仿真,学会查找并解决电路故障。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子工程领域的兴趣,激发创新意识;2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与表达能力;3. 增强学生的自信心,培养勇于面对挑战的精神。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重理论与实践相结合,以培养学生的实际操作能力为主。
学生特点:学生为高中年级,具备一定的电子技术基础知识,对实践操作有较高的兴趣。
教学要求:结合学生特点和课程性质,采用启发式教学,引导学生主动探究,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. EDA基本概念:介绍EDA的概念、发展历程及其在电子设计中的应用;参考教材章节:第一章 电子设计自动化概述2. 译码器原理:讲解译码器的工作原理、功能和应用;参考教材章节:第三章 数字电路基础,第四节 译码器与编码器3. EDA工具使用:教授如何使用EDA工具(如Multisim、Proteus等)进行译码器电路的原理图绘制与仿真;参考教材章节:第五章 电子设计自动化工具,第一节 原理图绘制与仿真4. 译码器电路设计:指导学生利用EDA工具设计简单的译码器电路;参考教材章节:第六章 数字电路设计实例,第二节 译码器电路设计5. 译码器电路搭建与调试:组织学生动手搭建译码器电路,进行调试与故障排查;参考教材章节:第七章 实践操作,第三节 数字电路搭建与调试6. 课程总结与评价:对所学内容进行总结,评估学生的学习成果;参考教材章节:第十章 课程总结与评价教学内容安排与进度:第1周:EDA基本概念学习;第2周:译码器原理学习;第3周:EDA工具使用教学;第4周:译码器电路设计与仿真;第5周:译码器电路搭建与调试;第6周:课程总结与评价。
编码与译码器设计
编码与译码器设计在信息技术领域中,编码与译码器是非常重要的概念和工具。
它们常常被用于数据的传输、存储以及压缩等方面。
编码器用于将原始数据转换成特定格式,而译码器则用于将编码后的数据重新转换回原始数据。
本文将介绍编码与译码器的概念、原理以及设计方法。
一、编码器编码器是一种设备或算法,它将输入数据转换成特定的形式。
常见的编码器类型包括数字编码器、音频编码器和视频编码器等。
编码器的设计目的是实现数据的高效传输和存储。
下面将介绍几种常见的编码器类型及其设计方法。
1.数字编码器数字编码器主要用于将模拟信号转换成数字信号。
它通过采样、量化和编码等步骤将连续的模拟信号转换成离散的数字信号。
其中,采样是指对模拟信号进行周期性的抽样,量化是指对采样信号进行离散化,而编码是将量化后的信号表示为二进制码。
常见的数字编码器有脉冲编码调制(PCM)和脉冲编码调制(PCM)。
2.音频编码器音频编码器是将音频信号转换成特定格式的编码器。
它常常用于音频文件的压缩和传输。
音频编码器可以根据不同的需求选择不同的压缩算法,如MP3、AAC和FLAC等。
设计一个音频编码器需要考虑压缩率、音质损失以及延迟等因素。
3.视频编码器视频编码器是将视频信号转换成特定格式的编码器。
它常常用于视频文件的压缩和传输。
视频编码器可以根据不同的需求选择不同的压缩算法,如H.264、H.265和VP9等。
设计一个视频编码器需要考虑压缩率、图像质量以及实时性等因素。
二、译码器译码器是将编码后的数据重新转换回原始数据的设备或算法。
它是编码器的逆过程。
译码器的设计目的是实现数据的恢复和解码。
下面将介绍几种常见的译码器类型及其设计方法。
1.数字译码器数字译码器主要用于将数字信号转换成模拟信号。
它通过将离散的数字信号还原成连续的模拟信号来实现信号的恢复。
数字译码器可以根据不同的编码方式选择相应的解码算法,如差分解码器和定时解码器等。
2.音频译码器音频译码器是将音频信号的编码数据还原成原始音频信号的设备或算法。
2-4译码器设计
在Logisim中,设计一个高电平有效2线-4线译码器,使能Enable高电平有效。相关知识
译码器(Decoder)将二进制代码的特定含义翻译出来,是一类多输入多输出组合逻辑器件,其可以分为:变量译码和显示译码两类。变量译码器一般是一种较少输入变为较多输出的器件,常见的有n线-2^n线译码和BCD码译码两类;显示译码器用来将二进制数转换成对应的七段码,一般其可分为驱动LED和驱动LCD两类。
计算机中通常有地址译码器、指令译码器等。2-4译码器的电路原理图如下:
7段数码显示译码器设计
7段数码显示译码器设计数码显示译码器是一种可以将二进制代码转换为数码形式输出的电子装置。
它是数字电路中常见且重要的组成部分,用于将二进制数据转换为人们可以直接阅读和理解的数码显示。
本文将介绍一个基于74LS47芯片的7段数码显示译码器的设计。
一、设计目标设计一个能够接受4位二进制代码输入,并将其转换为对应的七段数码形式输出的译码器电路。
二、74LS47芯片介绍74LS47是一种四位BCD-7段数码译码器/驱动器芯片,它能够将4位BCD代码转换为对应的七段数码输出。
该芯片具有以下特点:1.输入:4位BCD代码(A,B,C和D)2.输出:共阳极(共阳)显示器的七个引脚(a,b,c,d,e,f和g)3.功能:将BCD代码转换为七段数码形式输出,用于显示三、电路设计1.将74LS47芯片的引脚连接至7段数码显示器的a,b,c,d,e,f和g引脚。
这些引脚负责控制七段数码的每个段。
2.A,B,C和D引脚接收4位二进制代码输入。
3. 第一个74LS47芯片的Vcc引脚连接到正电源,GND引脚连接到地。
4. 还需将每个74LS47芯片的GA和GB引脚连接在一起,形成一个输入信号的链。
GA和GB引脚连接到Vcc电源端。
5.在接有显示器的七段段引脚(a,b,c,d,e,f,g)和段选择(a-g`)之间插入电阻。
这些电阻可用于限流,避免过高电流对显示器和芯片造成损坏。
6.确保芯片和显示器之间的信号传输有效,没有短路或脱离接地。
四、工作原理1.输入:通过A、B、C和D四个引脚接收4位BCD代码,一共有16个可能的输入组合。
2.输出:将四位BCD代码转换为相应的七段数码输出,用于显示。
例如,输入“0000”将转换为“0”的数码形式。
3.七段显示器共阳极(共阳):对于共阳极的显示器,七个段引脚(a,b,c,d,e,f和g)的高电平将被激活,且通过公共引脚控制显示的数码部分。
4.区分位和段:每个数码位由七个段组成,通过该段的点亮和熄灭来表示所需显示的数字。
EDA实验一38译码器设计
《电子设计自动化》实验报告实验一实验名称:3-8译码器的设计专业及班级:姓名:学号:一、实验目的:1.掌握组合逻辑电路的设计方法。
2.掌握 VHDL 语言的基本构造及设计的输入方法。
3.掌握 VHDL 语言的基本描绘语句的使用方法。
二、实验步骤(附源代码及仿真结果图):1.成立工程, Quartus II -- project wizard (注意工程目录中不可以出现中文字符,不可以成立在桌面上);弹出窗口如图 2-3 所示。
图 2-3 New Project Wizard 窗口2.点击next,在出现的对话框中输入以下项目信息:a.项目路径,如: D:\EDA experiment\decoder38; b.项目名称,如: decoder38。
如图 2-4 所示:图 2-4 项目路径和项目名称对话框3.点击 2 次 next 后,出现如图 2-5 所示的对话框:a.Device family 中选择 Cyclone IV E;b.Available devices 中选择 EP4CE115F29C7.图 2-5器件选择窗口4.点击next后,出现EDA工具设置对话框。
在Simulation一行中, Tool Name 选择ModelSim-Altera , Fomat(s)选择 VHDL ,如图 2-6 所示。
图 2-6 EDA 工具设置对话框5.点击 next,出现如图 2-7 所示的对话框:图 2-7 新建项目汇总对话框6. 点击 Finish 后,出现如图2-8 所示的界面:图 2-8 decoder38 项目界面7.点击 File->New->VHDL File ,如图 2-9 所示。
点击 ok 封闭对话框。
图 2-9 新建 VHDL 文件窗口8.在文本编写框内键入以下程序:LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.ALL;ENTITY decoder38 ISPORT(A, B,C,G1,G2A,G2B: IN STD_LOGIC;Y: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)); END decoder38;ARCHITECTURE Behavior OF decoder38 ISSIGNAL indata: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); BEGINindata <= C&B&A;PROCESS (indata, G1, G2A,G2B)BEGINIF (G1='1' AND G2A='0' AND G2B='0') THENCASE indata ISWHEN "000"=>Y<="11111110";WHEN "001"=>Y<="11111101";WHEN "010"=>Y<="11111011";WHEN "011"=>Y<="11110111";WHEN "100"=>Y<="11101111";WHEN "101"=>Y<="11011111";WHEN "110"=>Y<="10111111";WHEN "111"=>Y<="01111111";WHEN OTHERS =>Y<="XXXXXXXX";END CASE;ELSEY<="11111111";END IF;END PROCESS;END Behavior;9. 将文件保留为decoder38.vhd 后,开始编译,点击Processing->Start Compilation ,编译成功后,出现如图2-10 所示界面:图 2-10 编译成功界面10.再次新建一个 vhdl 文件,键入以下的 modelsim 测试程序:LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.ALL;ENTITY decoder38_tb ISEND decoder38_tb;ARCHITECTURE Behavior OF decoder38_tb ISCOMPONENT decoder38PORT (A,B,C,G1,G2A,G2B: IN STD_LOGIC;Y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END COMPONENT;SIGNAL A: STD_LOGIC:='0';SIGNAL B : STD_LOGIC:='0';SIGNAL C: STD_LOGIC:='0';SIGNAL G1: STD_LOGIC:='1';SIGNAL G2A: STD_LOGIC:='0';SIGNAL G2B: STD_LOGIC:='0';SIGNAL Y: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);CONSTANT CLK_PERIOD: TIME:=10ns;BEGINA<=not A after CLK_PERIOD;B<=not B after 20ns;C<=not C after 40ns;U1: decoder38 port map(A=>A,B=>B,C=>C,G1=>G1,G2A=>G2A,G2B=>G2B,Y=>Y);END behavior;11.将文件保留为 decoder38_tb.vhd ,编译经过。
译码器应用设计实验报告
译码器应用设计实验报告引言译码器(Decoder)是数字电路中常用的逻辑电路之一,它实现了将输入数字码转换成输出端口的控制信号。
译码器被广泛应用于数字系统中,如计算机、通信、测控等领域。
通常情况下,译码器基于真值表或卡诺图设计,可以根据输入的不同编码方式,输出相应的解码结果。
本实验主要介绍译码器的应用设计。
通过实验,我们将学会如何使用译码器来实现数字系统的控制和数据处理任务。
本实验所涉及的译码器有BCD-7段译码器、数值译码器、时序译码器以及存储器译码器等。
实验器材1. 逻辑计算器2. 示波器3. 数字电路实验箱4. 5V直流电源5. 译码器(BCD-7段译码器、数值译码器、时序译码器和存储器译码器)6. LED数码管实验原理1. BCD-7段译码器BCD-7段译码器是将4位BCD码转换成7段数码管显示的译码器。
8个BCD码,分别对应着数字0~9和字母A~F,输出接到控制7个LED数码管的段选端口和1个公共阴极的位选端口。
2. 数值译码器数值译码器是将4位二进制数转换成BCD码的译码器。
通过数值译码器,可以将数字的二进制编码转换成BCD编码,从而实现数字的BCD码显示。
译码器输出接LED数码管的输入端口。
时序译码器是根据不同状态的时序信号,将输入的二进制数码转换成对应的控制信号的译码器。
将时序信号和数码信号分别输入至译码器的两个输入端口,译码器将输出对应的动作信号。
常用于时序控制电路的设计中。
4. 存储器译码器存储器译码器是将存储芯片中的地址码转换成控制芯片的输入信号的译码器。
存储芯片中的地址码分别对应着芯片的不同存储单元,译码器将地址码转换成控制信号,使控制芯片可以正确访问存储芯片中的数据。
实验设计实验步骤:(1)将BCD码8个输入引脚分别接到译码器的8个输入端口上。
(4)将5V直流电源连接到译码器和LED数码管上。
实验结果:输入BCD码0000~1111时,LED数码管正确显示相应的数字0~9和字母A~F。
实验一3-8译码器的设计
(2)文件菜单,该文件菜单随所选功能的不同而不同。 File: Project: Name…_________________项目名称; Set Project to Current File_将当前文件设置为项目; Save&Check_____________保存并检查文件; Save&Compile___________保存并编译文件; Save&Simulator__________保存并仿真文件; Save,Compile,Simulator____保存,编译,仿真; New…_________新文件 Open…_________打开文件; Delete File…____删除文件; Retrieve…______提取文件; Close__________关闭文件; Save___________保存文件; Save As…______换名存文件; Info…_________信息; Size…_________图纸尺寸; Create Default Symbol______创建当前模块图形符号;
图3-1-2
3、选择Graphic Editor File,单击OK, 打开原理图编辑器,进入原理图设计输入电 路编辑状态,如图所示:
4、设计输入 1)放置器件在原理图上 a、在原理图的空白处双击鼠标左键,出现 下图:
b、在光标处输入元件名称(如:input, output,and2,and3,nand2,or2,not,xor, dff等)或用鼠标点击库元件,按下OK即可。 c、如果安放相同的元件,只要按住Ctrl键, 同时用鼠标按左键拖动该元件复制即可。 d、一个完整的电路包括:输入端口input、 电路元件集合、输出端口output。
至此,你已完成了一个电路的原理图的设计输入过程。
译码器的应用设计实验原理
译码器的应用设计实验原理1. 引言译码器(Decoder)是一种旨在将编码数据转化为原始数据的设备。
它在数字电路和计算机系统中广泛应用,用于将数字信号转换为实际的操作或输出。
本文将介绍译码器的应用设计实验原理。
2. 译码器的基本原理译码器的基本原理是根据输入的编码信息,将其转换为对应的输出信号。
译码器通常由逻辑门电路组成,每个逻辑门负责判断特定输入编码的值,并给出对应的输出。
3. 译码器的应用场景译码器在数码显示器、计数器、存储器等电子设备中广泛应用。
以下是一些常见的译码器应用场景:•数码显示器:将数字信号转换为相应的数字显示。
•计数器:根据输入的计数信号,将其转换为对应的计数值。
•存储器:将输入地址信号转换为对应的存储单元。
4. 实验设计为了更好地理解译码器的应用设计原理,可以进行以下实验设计:实验材料•译码器芯片•开发板•LED灯•连接线实验步骤1.将译码器芯片与开发板相连接,确保接线正确。
2.将LED灯与译码器芯片的输出端相连接。
3.在开发板上输入一个编码信号。
4.观察LED灯的亮灭情况。
5.更改输入的编码信号,再次观察LED灯的亮灭情况。
6.分析实验结果,理解译码器的应用设计原理。
5. 实验原理解释译码器实验通过输入不同的编码信号,观察输出信号的变化,从而理解译码器的工作原理。
译码器的设计基于逻辑门电路的组合。
每个逻辑门负责判断特定输入编码的值,并给出对应的输出。
通过合理的组合逻辑门,可以实现多种编码信号到输出的转换。
在实验中,通过改变输入的编码信号,可以观察到LED灯的亮灭情况发生变化。
这是因为不同的编码信号对应着不同的输出信号,而输出信号通过连接的LED灯来显示。
6. 实验结果及分析实验结果显示,随着输入编码信号的不同,LED灯的亮灭情况也发生了变化。
这验证了译码器的应用设计原理。
通过观察实验结果,我们可以得出以下结论: - 不同的输入编码信号会导致不同的输出信号。
- 译码器的输出信号通过连接的LED灯等设备来显示。
3—8译码器低功耗设计
3—8译码器低功耗设计
1.选择合适的器件:在低功耗设计中,需要选择功耗较低的器件。
例如,使用CMOS工艺制造的器件比使用BJT工艺制造的器件功耗更低。
2.优化电路结构:在电路设计中,可以采用一些优化措施来降低功耗。
例如,使用寄存器代替门电路,减少门电路的数量和复杂度;使用异或门代替与门和或门等。
3.降低电源电压:在低功耗设计中,可以通过降低电源电压来减少功耗。
例如,可以使用低压差线性稳压器(LDO)来降低电源电压。
4.优化时钟频率:在低功耗设计中,可以通过优化时钟频率来减少功耗。
例如,可以使用低功耗定时器来控制时钟频率。
5.使用低功耗模式:在低功耗设计中,可以使用一些低功耗模式来降低功耗。
例如,可以使用待机模式、睡眠模式等。
综上所述,3-8译码器的低功耗设计需要综合考虑以上几个方面,以实现高效的低功耗设计。
实验3编码器译码器及应用电路设计
实验3编码器译码器及应用电路设计引言:编码器和译码器是数字电路中常用的电路模块。
它们分别用于将逻辑信号转换为编码信号和将编码信号转换为逻辑信号。
本实验将介绍编码器、译码器的基本原理以及它们的应用电路设计。
一、编码器的原理及应用编码器是一种多输入、多输出的逻辑电路。
它根据输入的逻辑信号,将其编码成对应的输出信号。
常见的编码器有BCD二进制编码器、优先编码器、旋转编码器等。
1.BCD二进制编码器BCD二进制编码器是一种将BCD码转换为二进制码的电路。
BCD码是由4位二进制数表示的十进制数。
BCD编码器可以将输入的BCD码(0-9)转换为对应的二进制码(0000-1001)。
2.优先编码器优先编码器是一种将多个输入信号优先级编码成二进制输出的电路。
它可用于实现多路选择器和多路复用器等电路。
优先编码器将输入的信号进行优先级编码,并将最高优先级的信号对应的二进制码输出。
3.旋转编码器旋转编码器是一种可以检测旋转方向和位移的编码器。
它通常用于旋转开关、旋钮等输入设备的位置检测。
旋转编码器可以将旋转输入转换为相应的编码输出信号,以便进行方向和位移的判断。
二、译码器的原理及应用译码器是一种将编码信号转换为对应的逻辑信号的逻辑电路。
它与编码器相反,根据输入的编码信号选择对应的输出信号。
常见的译码器有BCD译码器、行列译码器等。
1.BCD译码器BCD译码器是一种将BCD编码转换为对应的逻辑信号的电路。
它可以将输入的BCD编码(0000-1001)转换为对应的输出信号(0-9)。
BCD译码器可以用于显示数字、控制LED灯等应用。
2.行列译码器行列译码器是一种多输入、多输出的译码器。
它常用于矩阵键盘、扫描式显示器等应用中。
行列译码器可以将输入的行列编码转换为对应的输出信号,以实现输入设备和输出设备之间的数据传输。
1.4位BCD码转换为二进制码的电路设计该电路可以将输入的4位BCD码转换为对应的二进制码。
采用BCD二进制编码器进行设计,具体连接方式如下:-将4个BCD输入信号与编码器的输入端相连;-将编码器的输出信号与对应的二进制码输出端相连。
数字电路——2-4译码器设计
目录1 绪论 (1)1.1设计背景 (1)2 电路分析 (2)2.1 2-4功能分析 (2)2.2 2-4译码器逻辑图 (3)3 系统建模与仿真 (4)3.1 建模 (4)3.2 仿真波形 (5)4 仿真结果分析 (7)5 小结与体会 (8)参考文献 (9)1 绪论1.1设计背景在数字系统中,经常需要将一中代码转换为另一种代码,以满足特定的需求,完成这种功能的电路称为码转化电路。
译码器就属于其中一种。
而译码就是编码的逆过程,它的功能是将具有特定含义的二进制码转换成对应的有效输出信号,具有译码功能的的逻辑电路称为译码器。
而2-4译码器是唯一地址译码器,是将一系列的代码转换成与之一一对应有效的信号。
常用于计算机中对存储单元地址的译码,因此,设计2-4译码器具有很强的现实意义。
1.2 matlab简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
它主要由MATLAB和Simulink两大部分组成。
本设计主要采用simulink进行设计与仿真。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
实验三--3-8译码器的设计
实验三3-8译码器的设计
一.实验目的:
1、通过一个简单的3-8译码器的设计,让学生掌握组合逻辑电路的设计方法。
2、初步掌握VHDL语言的常用语句。
3、掌握VHDL语言的基本语句及文本输入的EDA设计方法。
二、设计要求
设计一个3—8译码器使其满足如下真值表:
1.采用原理图输入法利用门电路进行设计并实现仿真、下载。
2.利用VHDL语言输入进行设计并进行仿真。
三、预习要求:
1.熟悉3-8译码器原理
2.根据原理绘制原理图。
3.初步写出VHDL语言程序。
四、实验记录
1.原理图及源程序。
2.仿真波形。
(两种方法)
3.延时分析。
(两种方法)。
24 译码器的设计
实验一
译码器的设计(2-4 译码器)姓名:
学号:
专业:自动化
年级:2008
译码器的设计(2-4 译码器)
一:实验目的
1:能了解组合逻辑中译码器电路的设计原理。
2:能利用CPLD数字发展实验系统设计一个二对四译码器。
3:能自行验证所设计电路的正确性。
二:实验内容及要求
设计一个2-4译码器,并下载到实验板进行验证。
三:实验器材
1.软件:Altera公司的Quartus || 软件。
2.芯片:Altera公司的EP2C8T144C8。
3.开发平台:台湾掌宇公司的CIC-31智能型可编程数字开发系统。
四:实验步骤
1.建立名为 decoder2-4的工程文件,并在 Quartus || 原理图编辑环境中绘制电路图,如下图所示。
2.保存文件,检查及编译。
3.建立波形文件,并进行功能仿真,仿真结果如下图所示。
输入输出
S1 (P132)
S0
(P129)
m3
(P100)
m2
(P101)
m1
(P112)
m0
(P113)
0 0 0 0 0 1
0 1 0 0 1 0
1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0。
三位二进制译码器设计
EDA技术课程大作业设计题目:三位二进制译码器设计院系:电子信息与电气系学生姓名:学号:200902070027专业班级:电子信息专升本2010年12月9日3位二进制译码器1. 设计背景和设计方案1.1译码器的产生译码是编码的逆过程,在编码时,每一种二进制代码状态都赋予了特定的含义,即都表示了一个确定的信号或者对象。
把代码状态的特定含义“翻译”出来的过程叫做译码,实现译码操作的电路称为译码器。
译码器是可以将输入二进制代码的状态翻译成输出信号,以表示其原来含义的电路。
根据需要输出信号可以是脉冲,也可以是高电平或者是低电平。
译码器的种类有很多,在本篇论文中主要考虑3位二进制译码器。
1.2三位二进制译码器的原理三位二进制译码器的结构图大致如下所示:三位二进制译码器的三个控制信号g1,g2a,g2b通过非门与门控制译码工作。
只有当g1为1高电平,g2a和g2b都为低电平的时候为有效译码输出否则为无效输出。
有三个输入状态端口a,b,c和八个输出状态y0-y7.当abc编码为000时,输出y0为0,y1-y7输出都为1,即y0对应abc的000状态,低电平有效,其它状态见真值表:三位二进制译码器的功能特点是它把每一种输入二进制代码状态都翻译出来了。
如果把输入信号当成逻辑变量,输出信号当成逻辑函数。
那么每一个输出信号就是输入变量的一个最小项,所以二进制译码器在其输出端提供了输入变量的去不最小项。
其电路是由与非门组成的阵列。
2. 方案实施2.1三位二进制译码器的VHDL的编程基于Quartus2平台设计三位二进制译码器的源程序如下:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY DECODER3_TO_8 ISPORT(A,B,C,G1,G2A,G2B: IN STD_LOGIC;Y: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END DECODER3_TO_8;ARCHITECTURE RTL OF DECODER3_TO_8 ISSIGNAL INDATA: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);BEGININDATA<=C&B&A;PROCESS(INDATA,G1,G2A,G2B)BEGINIF(G1='1' AND G2A='0' AND G2B='0') THENCASE INDATA ISWHEN "000" =>Y<= "11111110";WHEN "001" =>Y<= "11111101";WHEN "010" =>Y<= "11111011";WHEN "011" =>Y<= "11110111";WHEN "100" =>Y<= "11101111";WHEN "101" =>Y<= "11011111";WHEN "110" =>Y<= "10111111";WHEN "111" =>Y<= "01111111";WHEN OTHERS =>Y<= "XXXXXXXX";END CASE;ELSEY<="11111111";END IF;END PROCESS;END RTL;源程序输入完成之后保存即可进行程序的编译,程序编译成功可以进一步进行波形仿真2.2三位二进制译码器的波形仿真打开波形编辑器设置参数时间轴设为80ns,根据上面真值表中各个数据的状态设置波形如下图所示:打开assignment中的settings,在category中的simulator settings 中加载仿真激励文件毛刺检测为1ns全程仿真。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
译码器的设计architecture dec_behave of e1 isSigna lsel : std_logic_vector( 0 to 3) ; beginsel(0) <= en ; sel(1) <= a(0) ; sel(2) <= a(1) ; sel(3) <= a(2) ;with sel selecty <= "00000001" when "1000","00000010" when "1001","00000100" when "1010","00001000" when "1011","00010000" when "1100","00100000" when "1101","01000000" when "1110","10000000" when "1111","00000000" when others ;end dec_behave ;编码器的设计library IEEE;entity encoder83 is port( ind: in std_logic_vector(7 downto 0);outd: out std_logic_vector(2 downto 0)); end ;architecture behave of encoder83 isbegin process (ind)beginif ind (7) = …1' then outd<= "111";elsif ind (6) = …1' then outd<= "110";elsif ind (5) = …1' then outd<= "101";elsif ind (4) = …1' then outd<= "100";elsif ind (3)= …1' then outd<= "011";elsif ind (2) = …1' then outd<= "010";elsif ind (1) = …1' then outd<= "001";elsif ind (0) = …1' then outd<= "000";else outd<= "000";end if;end process; end behave;数据选择器的设计LIBRARY IEEE ; ……;ENTITY E3 ISPORT (A,B,C,D : IN STD_LOGIC_VECTOR( 3 DOWNTO 0) ; S : IN STD_LOGIC_VECTOR( 0 TO 1);Z:OUT STD_LOGIC_VECTOR( 3 DOWNTO 0 ));END ;ARCHITECTURE CONC_BEHAVE OF E3 ISBEGINZ<= A WHEN S="00" ELSEB WHEN S="01" ELSEC WHEN S="10" ELSED WHEN S="11" ELSE"0000" ;END CONC_BEHAVE ;比较器:设计八位比较器,相等时输出为1,否则输出为0library ieee;entity compare isport (a,b: in std_logic_vector (7 downto 0);y: out std_logic);end compare;architecture behave of compare isbeginprocesss (a,b)Beginif (a=b) then y<='1';else y<='0';end if; end process; end behave;求补器:求补器的输入信号为a(7..0),输出信号为b(7..0),设a(7)和b(7)为符号位。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity complement isport(a: in std_logic_vector (7 downto 0);b: out std_logic_vector (7 downto 0));end complement;architecture behave of complement isbegin process (a)beginif (a (7) ='0' ) then b<=a; else b<='1'& (not a (6 downto 0) + '1' ); end if;end process;end behave;单向总线缓冲器的设计LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY e7 IS port(enable : IN STD_LOGIC;datain: IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);dataout : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)); END; ARCHITECTURE bhv OF e7 ISBEGINPROCESS(enable,datain)BEGINIF enable = '1' THEN dataout <= datain ;ELSE dataout <="ZZZZZZZZ" ;END IF ; END PROCESS; END bhv;双向总线缓冲器的设计library ieee;……ENTITY e8 ISport ( en,dr : in std_logic;a,b : inout std_logic_vector(7 downto 0));END;ARCHITECTURE bhv OF e8 ISsignal aout,bout :std_logic_vector(7 downto 0);beginprocess(a,en,dr)BEGIN if ((en = '0')and(dr='1')) then bout <= a ;else bout <="ZZZZZZZZ" ;end if ;b<=bout;END process;process(b,en,dr)BEGINif ((en = '0')and(dr='0')) thenaout <= b ;else aout <="ZZZZZZZZ" ; end if ; a<=aout;END process; END bhv;同步复位信号的VHDL描述:process (复位信号名,时钟信号名)beginif (时钟信号变化条件)thenif (复位信号变化条件) then状态复位语句;else顺序语句;end if;end if;end process;异步复位信号的VHDL描述:process (复位信号名,时钟信号名)beginif (复位信号变化条件) then状态复位语句;elsif (时钟信号变化条件)then顺序语句;end if;end process;8D锁存器使能信号en=1时,数据锁存,否则数据保持。
library ieee;……;entity d_latch isport (en : in std_logic;d : in std_logic_vector (7 downto 0);q : out std_logic_vector (7 downto 0));end d_latch;architecture behave of d_latch isbeginprocess (en, d) beginif en='1' then q<=d;end if;end process;end behave;设计四位D触发器,具有异步清零CLR和置位PRN、同步使能EN控制功能。
LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY sh1 isPORT(CLK,CLR,PRN,EN : IN STD_LOGIC;D : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);Q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END ;ARCHITECTURE a OF sh1 IS BEGIN PROCESS (CLR,PRN,CLK,EN) BEGIN IF CLR='1' THENQ<=(OTHERS=>'0');ELSIF PRN='1' THENQ<=(OTHERS=>'1');ELSIF RISING_EDGE(CLK) THEN IF EN='1' THENQ <= D;END IF;END IF;END PROCESS;END a;设计4bit的移位寄存器,具有左移一位或右移一位,并行输入和同步复位的功能。
Library ……;entity shifter isport (data: in std_logic_vector (3 downto 0);left_da, right_da, reset, clk : in std_logic;mode : in std_logic_vector (1 downto 0); qout: buffer std_logic_vector (3 downto 0));end shifter;architecture behave of shifter isbegin processbeginwait until rising_edge (clk);if (reset = '1' ) then qout<= "0000";else case mode iswhen “01” =>qout <= right_da & qout ( 3 downto 1);when "10" =>qout <=qout (2 downto 0) & left_da;when "11" =>qout <=data;when others =>null;end case; end if; end process; end behave;60进制计数器library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cout60_v isport(clrn,ldn,en,clk : in std_logic;da : in std_logic_vector(3 downto 0);db : in std_logic_vector(2 downto 0);qa : out std_logic_vector(3 downto 0);qb : out std_logic_vector(2 downto 0);rco : out std_logic);end cout60_v;architecture a of cout60_v isbeginprocess (clk)variable tmpa :std_logic_vector(3 downto 0);variable tmpb :std_logic_vector(2 downto 0);beginif clrn='0' then tmpb := "000"; tmpa := "0000";elseif (clk'event and clk='1') thenif ldn='0' then tmpa :=da; tmpb:=db; elsif en='1' thenif tmpa="1001" then tmpa:="0000";if tmpb="101" then tmpb:="000";else tmpb:= tmpb+1;end if;else tmpa := tmpa+1;end if; end if;end if;end if;qa <= tmpa; qb <= tmpb;rco<= tmpb(0) and tmpb(2) and tmpa(0) and tmpa(3) and en;end process ; end a;用D触发器构成四位移位寄存器。