8位序列检测器的设计解读

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8位SARADC设计说明书

8位SAR ADC1关键名词解释文档中描述了12位ADC。

2功能概述图二。

1系统结构ADC子系统2包括一个8通道可配置模拟多路复用器(AMUX2)、一个可编程增益放大器(PGA2)和一个500ksps、8位分辨率逐次逼近型寄存器ADC，其中集成了一个跟踪保持电路。

AMUX2、PGA2和数据转换模式可由软件通过特殊功能寄存器进行配置。

仅当ADC2控制寄存器(ADC2_CN)的AD2EN位设为“1”时，ADC2子系统(8位ADC、采样保持和PGA)才使能。

当AD2EN位为“0”时，ADC2子系统处于低功耗关断模式。

ADC2有8个测量通道，由寄存器MUX_2SL选择通道。

PGA AMUX输出信号的放大系数由ADC2配置寄存器adc2 _ cf中的AMP2GN2-0决定，PGA可以通过软件编程为0.5、1、2、4，复位时的默认增益为0.5。

界面描述●3工作原理及电路性能分析3.1数字部分控制逻辑比较简单，主要总结控制逻辑的主要特点。

1)注意移位寄存器的第一位逻辑。

比较开始时，SAR的第一位设置为1，然后设置为0。

移位寄存器工作时只有一位是1，这就需要移位寄存器第一个触发器的输出Q端和输入D端有反馈逻辑。

2)当移位寄存器移位完成比较时，移位寄存器的下一位会发出完成信号通知数据寄存器，这样之前已经完成比较的位会一起输出。

同时，第一次转换后会通知采样信号，可以进行下一次采样。

3)双端差分输入和单端输入决定解码的最高位，通道配置寄存器提供通道配置信号，与ADC最高位形成决策逻辑。

4)移位寄存器和数据存储寄存器的复位信号也很重要，关系到ADC的启动。

3.2模拟部分3.2.1关于采样精度和采样时间SAR时钟频率为6MHz，所以比较器的延迟应为170ns，参考电压为 2.4v，比较器的分辨率为1/2 LSB = 4.6875mv，因此每级比较器的输出都有一个有限摆幅的反馈电路。

采样建立时间要求由下式给出:SA是建立精度，用LSB的分数表示(例如，0.25的建立精度相当于1/4 LSB)。

基于FPGA的序列检测器设计

计的序列检测器容易修改，可移植性好。
１．序列检测器的原理
在数字通信中，为了保证信息的可靠传输，一般需要在发送端加人
固定的同步码组，而在接收端则需要检出该同步码组。接收端采用的
序列检测器就是一种用来检测一组或多组序列信号的电路，当检测到一组或多组由二进制组成的脉冲序列信号时，如果这组码与检测器预
始检测。直到在连续的检测中所收到的每一位码与预置数的对应码相
同。
２．序列检测器的工作过程
根据序列检测器的原理，设计序列检测器的关键在于获取正确的
状态转移图，为了减少错误检测的概率，序列检测器应该预置起始状态。本设计的序列检测器能够从连续接收到的一组串行码流中检测出
—
一
ＥＮＴＩＴＹｊｃｑＩＳ
ＰＯＲＴ（ｅｌｋ，ｒｓｔ，ＩＮＳＴＤ—ＬＯＧＩＣ；一工作时钟，复位信号，串行输
入数据位
ＥＮＤｊｃｑ；
ｙ：ＯＵＴＳＴＤＬＯＧＩＣ）；一检测结果输出 —
ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥａｒｔＯＦｊｃｑＩＳ
ＴＹＰＥＳＴＡｉｓ（ｓ８，ｓ７，ｓ６，ｓ５，ｓ４，ｓ３，ｓ２，ｓｌ，ｓｏ）；
先设置的码相同则输出１，否则输出０。由于这种检测的关键在于正确
序列码的收到必须是连续的，这就要求检测器必须记住前一次的正确
码及正确的序列，直到连续的检测中所收到的每一位码都与预置数的
对应码相同。在检测过程中，任何一位不相等将回到初始状态重新检测器每收到一个符合要求的串行码，就需要一个状态进行

8位数码扫描显示电路设计实验

实验一基本组合电路设计(1)实验目的：熟悉 Quartus U的文本输入设计法和原理图输入设计法，学习简单组合电路以及多层次电路的设计、仿真和硬件测试。

(2)实验内容：I.利用Quartus U完成2选1多路选择器的文本编辑输入。

【参考程序】：ENTITY mux21a ISPORT ( a, b, s: IN BIT;y : OUT BIT );END ENTITY mux21a;ARCHITECTURE one OF mux21a ISBEGINPROCESS (a,b,s)BEGINIF s = ' O' THEN y <= a ;ELSE y<= b ;END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE one ;n .将实验I中的2选1多路选择器生成一个元件 mux21a利用原理图输入设计方法实现图1-1的双2选1多路选择器，并将此文件放在同一目录中。

最后进行编译、仿真，并对其仿真波形作出分析说明。

川.对U进行引脚锁定及硬件下载测试。

建议选择实验电路模式5,用键1（PIOO, 引脚号为1）控制sO;用键2（PIO1,引脚号为2）控制s1; a3、a2和a1分别接clock5（引脚号为16）、clockO （引脚号为93）和clock2 （引脚号为17）；输出信号outy接扬声器spker （引脚号为129）。

通过短路帽选择clock5接1024Hz 信号，clock0接256Hz信号，clock2接8Hz信号。

最后进行编译、下载和硬件测试实验（通过选择键1、键2、控制s0、s1,可使扬声器输出不同音调）。

（3）实验报告：1.实验U的原理图。

2•实验U的仿真波形报告分析说明。

3.实验川硬件测试的详细实验说明。

图1-1 双2选1多路选择器实验_二基本时序电路设计（1）实验目的：熟悉Quartus U的VHDL文本设计过程，学习简单时序电路的设计、仿真和硬件测试。

EDA实验报告

EDA实验报告班级：姓名：目录实验一：七段数码显示译码器设计 (1)摘要 (1)实验原理 (1)实验方案及仿真 (1)引脚下载 (2)实验结果与分析 (3)附录 (3)实验二：序列检测器设计 (6)摘要 (6)实验原理 (6)实现方案及仿真 (6)引脚下载 (7)实验结果与分析 (8)实验三：数控分频器的设计 (11)摘要 (11)实验原理 (11)方案的实现与仿真 (11)引脚下载 (12)实验结果及总结 (12)附录 (12)实验四：正弦信号发生器 (14)摘要 (14)实验原理 (14)实现方案与仿真 (14)嵌入式逻辑分析及管脚下载 (16)实验结果与分析 (17)附录 (18)实验一：七段数码显示译码器设计摘要：七段译码器是一种简单的组合电路，利用QuartusII的VHDL语言十分方便的设计出七段数码显示译码器。

将其生成原理图，再与四位二进制计数器组合而成的一个用数码管显示的十六位计数器。

整个设计过程完整的学习了QuartusII的整个设计流程。

实验原理：七段数码是纯组合电路，通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能作十进制BCD码译码，然而数字系统中的数据处理和运算都是2进制的，所以输出表达都是16进制的，为了满足16进制数的译码显示，最方便的方法就是利用译码程序在FPGA\CPLD中来实现。

本实验作为7段译码器，输出信号LED7S的7位分别是g、f、e、d、c、b、a，高位在左，低位在右。

例如当LED7S 输出为“1101101”时，数码管的7个段g、f、e、d、c、b、a分别为1、1、0、1、1、1、0、1。

接有高电平段发亮，于是数码管显示“5”。

实验方案及仿真：I、七段数码显示管的设计实现利用VHDL描述语言进行FPGA上的编译实现七段数码显示译码器的设计。

运行QuartusII在G:\QuartusII\LED7S\下新建一个工程文件。

新建一个vhdl语言编译文件，编写七段数码显示管的程序见附录1-1。

序列检测器实验报告

序列检测器设计实验内容：设计一个1110010序列检测器，即检测器检测到序列1110010时，输出为1，否则输出为0。

输入信号：一个时钟输入信号clk；一个输入端x以输入序列来检测；一个输入y用来选择是检测序列1110010或是检测自己输入的序列；一个输入k(7..0)用来输入想要检测器检测的序列；输出信号：一个7位输出信号q，用来输出正在检测的7位序列；一个1位输出信号unlk,当被检测序列符合时，输出unlk为1否则为0；中间信号：再定义两个7位的中间信号a和combination;执行操作：在上升的时钟沿时候，将从x输入的序列赋给7位a，在y等于1的情况下，令中间信号combination为1110010，否则，在y等于0的情况下，令中间信号combination为从k输入的七位长序列。

最后把a的值赋给q，如果a与combination输出unlk等于1否则等于0。

（1）序列检测器语言设计：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;entity xulie2 isport (clk,x:in std_logic;y:in std_logic;k:in std_logic_vector(7 downto 1);unlk:out std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 1)); end xulie2;architecture art of xulie2 issignal a:std_logic_vector(7 downto 1);signal combination: std_logic_vector(7 downto 1);beginprocess(clk)beginif clk'event and clk='1' thena<=a(6 downto 1)&x;if y='1' thencombination<="1110010";else combination<=k;end if;end if;q<=a;end process;unlk<='1' when(a=combination) else '0';end art;序列检测器波形图：其中ENDTIME=10.0us GRIDSIZE=100.0ns波形图分析：如图，选择输入端y输入为1时，q对应着输出从x输入的7位序列，如果从x输入的待检测的7位序列为1110010时，unlk为1，否则为0，当选择输入端y输入为0时，q依旧对应着输出从x输入的待检测的当前7为序列，但是只有当从x输入的7为序列与从k输入的7位序列一致时，输出端unlk才为1，否则为0。

序列检测器之状态机设计

序列检测器之状态机设计一、实验目的8位序列数“110110011”的检测，当这一串序列数高位在前（左移）串行进入检测器后，若此数与预置的“密码”数相同，则输出1，否则仍然输出0。

二、实验原理（1）状态机用于序列检测器的设计比其他方法更能显示其优越性。

（2）序列检测器可用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号，当序列检测器连续收到一组串行二进制码后，如果这组码与检测器中预先设置的码相同，则输出1，否则输出0。

由于这种监测器必须记住前一次的正确码的收到必须是连续的，这就要求检测器必须记住前一次的正确码及正确序列，直到在连续的检测中所收到的每一位码都与预置数的对应码相同。

在检测的过程中，任何一位不相等都将回到初始状态重新开始检测。

三、实验步骤（1）检测数据110110011，高位在前的程序LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY SCHK ISPORT(DIN,CLK, RST : IN STD_LOGIC;--串行输入数据位/工作时钟/复位信号 SOUT : OUT STD_LOGIC);--检验结果输出END SCHK;ARCHITECTURE behav OF SCHK ISTYPE states IS (S0, S1, S2, S3,S4, S5, S6, S7, S8);--定义各种状态SIGNAL ST, NST: states :=s0 ;--设定现态变量和次态变量BEGINCOM: PROCESS(ST, DIN) BEGIN --组合进程，规定各状态转换方式CASE ST IS --11010011WHEN s0 => IF DIN = '1' THEN NST <= s1 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s1 => IF DIN = '0' THEN NST <= s2 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s2 => IF DIN = '0' THEN NST <= s3 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s3 => IF DIN = '1' THEN NST <= s4 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s4 => IF DIN = '1' THEN NST <= s5 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s5 => IF DIN = '0' THEN NST <= s6 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s6 => IF DIN = '1' THEN NST <= s7 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s7 => IF DIN = '0' THEN NST <= s8 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s8 => IF DIN = '0' THEN NST <= s3 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN OTHERS => NST<=s0;END CASE;END PROCESS;REG: PROCESS (CLK,RST) BEGIN ---时序进程IF RST='1' THEN ST <= s0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN ST <= NST; END IF;END PROCESS REG;SOUT <= '1' WHEN ST=s8 ELSE '0' ;END behav ;（2）生成的RTL电路图如下所示：图（1）（3）生成symbol如图所示：图（2）（4）对其进行波形仿真得到波形如下所示：图（3）四、结果分析图（3）的波形显示，当有正确序列进入时，到了状态S8时，输出正确标志SOUT=1。

8位序列检测器的设计

8位序列检测器的设计西华大学课程设计说明书八位序列检测器设计摘要:序列检测器多用于通信系统中对禁用码的检测，或者是对所需信号的提取，即一旦检测到所需信号就输出高电平，这在数字通信领域有广泛的应运。

本文介绍了一种采用单片PGA 芯片进行脉冲序列检测器的设计方法，主要阐述如何使用新兴的 EDA器件取代传统的电子设计方法，利用 FPGA 的可编程性，简洁而又多变的设计方法，缩短了研发周期，同时使设计的电路体积更小功能更强大。

本次课程设计设计出能够检测序列“11010011”的序列检测器，并以此来描述序列检测器的设计过程和基于FPGA 的软件仿真。

最后通过QuartusII 的波形输出对设计方案进行检测，在硬件调试经检测输出正确设计符合要求。

关键词: VHDL 序列检测 Quartus? FPGAAbstract,Sequence detector system used for communication on the detection code disabled, or is the extraction of the desired signal,that is, once detected, the required high output signal, which in the broad field of digital communications to be transported. This paper presents a single FPGA chip with the detector pulse sequence design method, mainly on how to us e new device to replace the traditional EDA electronic design, the use of FPGA's programmability, concise and changing the design method shortens the development cycle, while allowing smaller circuit design and more powerful. The curriculum is designed to detect sequence "11010011" sequence detectors, and detector in order to describe the sequence of thebased software simulation. Finally, the output of the waveform design process and FPGA-QuartusII design testing, debugging the hardware design has been tested and meet the requirements of the correct output.Keywords: VHDL Sequence detection Quartus? FPGA西华大学课程设计说明书目录1前言 ..................................................................... .. (1)1.1 课题设计背景 ..................................................................... ............................................... 1 2. 总体方案设计 ..................................................................... . (2)2.1 方案比较 ..................................................................... .. (2)2.2 两种方案的论证与比较 ..................................................................... ........................ 3 3. 单元模块设计 ..................................................................... . (4)3.1 序列信号发生器 ..................................................................... .. (4)3.2序列检测器 ..................................................................... .. (6)3.3计数器 ..................................................................... . (7)3.4 顶层文件设计 ..................................................................... ....................................... 8 4 系统调试与验证 ..................................................................... .. (9)4.1待测序列的输入 ..................................................................... (9)4.2 时序仿真 ..................................................................... (11)4.3结果分析 ..................................................................... .............................................. 12 5 总结与体会 ..................................................................... ..................................................... 13 6 辞谢 ..................................................................... .. (14)7 参考文献 ..................................................................... (15)西华大学课程设计说明书1前言1.1 课题设计背景随着数字通信的广泛应用,可编程逻辑器件容量、功能的不断扩大,集成电路的设计已经进入片上系统(SOC)和专用集成电路(ASIC)的时代。

VHDL序列检测器

作业一：序列检测器〔1110010〕1 设计功能与要求(1) 利用有限状态的状态机设计一个序列检测器，序列检测器要检测的序列设定为“1110010〞。

(2) 根据设计功能和要求运用VHDL硬件描述语言进行设计编程，并且画出序列检测器的原理流程图。

(3) 对设计的序列检测器程序进行仿真，并予以分析和说明。

2 设计思路3 原理流程图“1110010〞，根据有限状态机的原理进行编程，设计出符合要求的八状态的状态机的序列检测器，原理流程说明如下列图。

“1〞时，进入S2状态；为“0〞还是在S1状态。

“1〞，那么进入S3状态，为“0〞那么返回S1状态。

“1〞，那么进入S4状态，为“0〞那么返回S1状态。

“0〞，那么进入S5状态，为“0〞还是在S4状态。

“0〞，那么进入S6状态，为“1〞那么进入S2状态。

“1〞，那么进入S7状态，为“0〞那么返回S1状态。

“0〞，那么进入S8状态，为“1〞那么进入S3状态。

“1〞，那么进入S2状态，为“0〞1110010。

4 序列检测器VHDL程序代码“1110010“序列的时候，cout输出为高电平，否那么为低电平，详细程序代码如下。

library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity sq_det isport(cin,clr,clk:in std_logic;cout:out std_logic);end sq_det;architecture behav of sq_det istype state is(s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8);signal c_state,n_state:state;beginprocess(clk,clr)beginif(clr='1')thenc_state<=s1;elsif(clk'event and clk='1')then c_state <=n_state;end if;end process;process(c_state,cin)begincase(c_state) iswhen s1=>cout<='0';if(cin='1')thenn_state<=s2;elsen_state<=s1;end if;when s2=>cout<='0';if(cin='1')thenn_state<=s3;elsen_state<=s1;end if;when s3=>cout<='0';if(cin='1')thenn_state<=s4;elsen_state<=s1;end if;when s4=>cout<='0';if(cin='1')thenn_state<=s4;elsen_state<=s5;end if;when s5=>cout<='0';if(cin='1')thenn_state<=s2;elsen_state<=s6;end if;when s6=>cout<='0';if(cin='1')thenn_state<=s7;elsen_state<=s1;end if;when s7=>cout<='0';if(cin='1')thenn_state<=s3;elsen_state<=s8;end if;when s8=>cout<='1';if(cin='1')thenn_state<=s2;elsen_state<=s1;end if;end case;end process;end architecture behav;5 仿真结果与说明序列检测器程序仿真结果如下列图，“1110010“序列的时候，cout输出为高电平。

数显8通道模拟参数巡检仪的设计与制作

论文编码：TM46 首都师范大学本科学生毕业论文数显8通道模拟参数巡检仪的设计与制作作者李新光院系信息工程学院专业电子信息工程系学号 1041000178指导教师马昆宝日期 2008年5月1日中文提要在一个复杂的控制电路处于正常工作状态时，往往有多个工作点的电压需要时刻被监测，然而依靠人工地去检测每个点的电压既耗时又不方便，这时，就需要用到多通道模拟参数巡检仪来检测。

本文所设计的数显8通道模拟参数巡检仪可以自动循环检测8路0～5V的电压值，具有测量方便、精度高，抗干扰能力强、成本低等特点。

此巡检仪主要有两大部分组成：循环控制部分和电压测量部分(电压表)。

循环控制部分几乎全部采用了CMOS4000/4500系列数字集成电路芯片，包括通用时基电路、计数器、译码器、和模拟开关-数据选择器。

CMOS集成电路采用场效应管组成互补推挽结构，工作时两个串联的场效应管总是一管导通,另一管截止，静态时几乎不从电源吸取电流，因此功耗极小。

电压测量部分主要由双积分式A/D转换器构成。

其基本原理是对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变成与之成正比的时间间隔，然后利用时钟脉冲和计数器测出此时间间隔，进而得到相应的数字量输出。

由于该转换电路是对输入电压的平均值进行变换，所以它具有很强的抗工频干扰能力，在数字测量中得到广泛应用。

关键词：A/D转换器 CMOS集成电路循环控制AbstractWhen a complicated control circuit is working normally, there’re usually some voltages of nodes should be measured at any moment. But it is a waste of time and so troublesome to measure it artificially. So we need a Multicenter Simulation Parameter Circular Measurement now.The design of the LED Multicenter Simulation Parameter Circular Measurement in this paper can measure the voltages of eight nodes between 0 to 5 volts automatically and circularly. It has some advantages such as convenient measure, high precision, anti-jamming and cheap cost. The Measurement is making up of two parts: the Circular controller and the voltmeter.The Circular controller part mostly adopts digital IC of CMOS4000/4500 series. The IC of CMOS is a configuration of complementary push-pull making by Field Effect Transistors (FET). It is always that one FET is open while the other is closed when the IC works. It hardly assimilates current from the power when it’s in the static state, so it has little consumption of power.The voltmeter is made up of double-integrating analog to digital convertor (ADC). The basic theory of it is to integrate the input analog voltage and the reference voltage twice, and change the average of input voltage to the time slot which is directly proportional to it, then calculate the time slot by clock pulse and counter, so we can get the digital output in the end. By the reason of the average of input voltage is changed in the convertor circuit, so the convertor circuit has strong ability of anti-jamming to the power frequency, and it has been widely used in the field of digital measure.Key words: analog to digital convertor IC of CMOS control circularly第一章引言人类的经济活动已经到了工业经济时代，并正在转入高新技术产业迅猛发展的时期。

8通道位移检测仪的设计

8通道位移检测仪的设计1、引言在机械系统中，往往需要对各种机械量进行测量，由于许多机械量能够变换成位移，故选用适当的位移传感器就能测量出许多机械量。

差动变压器将机械位移转换成与它成比例的电压或电流信号，是一种非常便利的位移检测器。

差动变压器式(LVDT)位移传感器广泛应用于工业现场和测试领域, 如过程检测和自动控制形变测量等, 适用于油污、光照等恶劣环境。

这种传感器可靠而耐用, 但选用它监控机械位移量, 还需设计与传感器配套的测量装置。

差动变压器的结构形式较多，但其工作原理却基本一样，都是将被测量的变化转换成变压器的互感变化，变压器初级线圈输入交流电压，次级线圈则感应出电动势。

通过结构优化，差动变压器可以测量0.01μm～500mm的机械位移，并具有测量精度高、灵敏度高、结构简单、性能可靠等优点。

2、差动变压器的基本结构以螺管形差动变压器为例，介绍差动变压器的基本工作原理。

螺管形差动变压器的结构如图1所示。

它由初级线圈p，两个次级线圈S1、S2和插入线圈中央的圆柱形铁芯b组成，其结构形式又有三段式和两段式之分。

图1螺管形差动变压器结构原理(a)三段式(b)二段式(c)电量原理图差动变压器的线圈连接如图1c所示。

次级线圈S1和S2反极性连接。

当初级线圈p加上某一频率的正弦交流电压Ui后，次级线圈产生感应电压为U1和U2，它们的大小与铁芯在线圈内的位置有关。

U1和U2反极性连接便得到输出电压U0。

当铁芯位于线圈中心位置时，U1＝U2，U0＝0；当铁芯向上移动时(见图1c)，U1＞U2，U0＞0，则M1大，M2小(M1、M2为互感系数)；当铁芯向下移动时(见图1c)，U1＜U2，U0＜0，则M1小，M2大。

铁芯偏离中心位置时，输出电压U0随着铁心偏离中心位置的大小，U1或U2逐渐增大，移动方向不同，相位相差180°，如图2所示。

因此，测量出输出电压的大小和相位就能知道铁芯移动的距离和方向。

图2差动变压器输出电压的特性曲线由上图可知，当x=0时，其输出电压ΔU≠0，而是Uδ，此值约为1mV~几十mV，并称为零位电压。

八位序列检测器设计

八位序列检测器设计班级：1302012学号：姓名：郭春晖一、设计说明使用quartus软件进行仿真和验证，并且还可以检测其他的序列，只需要修改一部分代码就可以实现。

二、方案工作原理：基于FPGA的多路脉冲序列检测器的设计方案，使用VHDL语言设计时序逻辑电路，先设计序列发生器产生序列：01010；再设计序列检测器，检测序列发生器产生序列，若检测到信号与预置待测信号相同，则输出“1”，否则输出“0”，并且将检测到的信号的显示出来。

三、单元模块设计1、序列信号发生器序列信号是指在同步脉冲作用下循环地产生一串周期性的二进制信号。

利用状态机设计，首先定义一个数据类型FSM_ST它的取值为st0到st15的16个状态。

序列信号发生器的代码如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY SHK ISPORT (CLK,RST :IN STD_LOGIC; CO :OUT STD_LOGIC );END SHK;ARCHITECTURE behav OF SHK ISTYPE FSM_ST IS (s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8,s9,s10,s11,s12,s13,s14,s15);SIGNAL REG:FSM_ST;SIGNAL Q:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(CLK,RST)BEGINIF RST ='1' THEN REG<=s0;Q<='0';ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENCASE REG ISWHEN s0=> Q<='1'; REG<=s1; WHEN s1=> Q<='0';REG<=s2;WHEN s2=> Q<='1';REG<=s3; WHEN s3=> Q<='1';REG<=s4;WHEN s4=> Q<='0';REG<=s5; WHEN s5=> Q<='1';REG<=s6;WHEN s6=> Q<='0';REG<=s7; WHEN s7=> Q<='0';REG<=s8;WHEN s8=> Q<='0';REG<=s9; WHEN s9=> Q<='1';REG<=s10;WHEN s10=> Q<='1';REG<=s11; WHEN s11=> Q<='0';REG<=s12;WHEN s12=> Q<='1';REG<=s13; WHEN s13=> Q<='0';REG<=s14;WHEN s14=> Q<='1';REG<=s15; WHEN s15=> Q<='0';REG<=s0;WHEN OTHERS=>REG<=s0;Q<='0';END CASE;END IF;END PROCESS; CO<=Q;END behav;转化成可调用的元件：波形仿真如下：2、序列检测器脉冲序列检测起可用于检测一组或多组二进制码组成的脉冲序列信号，当序列检测器连续接收到一组穿行二进制码后，如果这组码与检测器中预先设置的码相同，则输出1，否则输出0。

课程设计序列检测器的设计

课程设计序列检测器的设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解序列检测器的基本概念、原理和应用；2. 掌握序列检测器的组成部分，包括触发器、计数器等；3. 学会分析序列检测器的逻辑功能，并能正确绘制其逻辑图；4. 了解序列检测器在数字电路中的应用，如通信、计算机等领域。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单序列检测器的能力；2. 提高学生动手实践能力，学会使用相关仪器、设备进行序列检测器的搭建和调试；3. 培养学生团队协作能力，学会与他人共同分析问题、解决问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 培养学生严谨、认真的学习态度，养成良好地分析和解决问题的习惯；3. 增强学生的创新意识，鼓励他们勇于尝试新方法，培养创新精神。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够准确描述序列检测器的原理和组成部分；2. 学生能够独立绘制并解释序列检测器的逻辑图；3. 学生能够设计并搭建一个简单的序列检测器电路；4. 学生能够运用所学知识分析并解决实际数字电路问题；5. 学生在团队协作中，能够积极参与、沟通、分享，共同完成任务。

二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，结合教材第二章“数字电路基础”相关内容，组织以下教学大纲：1. 序列检测器原理及分类- 序列检测器的基本概念- 序列检测器的工作原理- 序列检测器的分类及应用2. 序列检测器的组成部分- 触发器的类型与功能- 计数器的作用与分类- 逻辑门电路的基本原理3. 序列检测器逻辑设计与分析- 逻辑图的绘制方法- 序列检测器逻辑设计步骤- 常见序列检测器逻辑分析实例4. 序列检测器应用案例- 通信系统中序列检测器的应用- 计算机领域中的序列检测器- 其他数字电路中的实际应用案例5. 实践操作：序列检测器设计与搭建- 设计一个简单的序列检测器电路- 使用仪器、设备进行电路搭建和调试- 分析实验结果，优化设计方案教学内容安排和进度如下：第1周：序列检测器原理及分类第2周：序列检测器的组成部分第3周：序列检测器逻辑设计与分析第4周：序列检测器应用案例及实践操作三、教学方法针对本章节内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：教师以教材为依据，系统讲解序列检测器的基本概念、原理、分类及应用。

实验六序列信号发生器与序列信号检测器的设计1

实验六、序列信号发生器与序列信号检测器的设计一、实验目的1、掌握序列发生器和检测器的工作原理；2、初步学会用状态机进行数字系统设计。

二、实验要求1、基本要求1)设计一个“10001110”序列发生器；2)设计一个“10001110”序列的检测器。

2、扩展要求1）设计一个序列发生器，将8 位待发生序列数据由外部控制输入进行预置，从而可随时改变输出序列数据。

2）将8 位待检测预置数由按键作为外部输入，从而可随时改变检测密码。

写出该检测器的VHDL 代码，并进行编译下载测试。

3）如果待检测预置数以右移方式进入序列检测器，写出该检测器的VHDL 代码(两进程符号化有限状态机)。

三、实验原理1、序列发生器原理在数字信号的传输和数字系统的测试中，有时需要用到一组特定的串行数字信号，产生序列信号的电路称为序列信号发生器。

本实验要求产生一串序列“10001110”。

该电路可由计数器与数据选择器构成，其结构图如图6－1所示，其中的锁存输出的功能是为了消除序列产生时可能出现的毛刺现象：图6－1 序列发生器结构图2、序列检测器的基本工作过程：序列检测器用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号，在数字通信中有着广泛的应用。

当序列检测器连续收到一组串行二进制码后，如果这组码与检测器中预先设置的码相同，则输出1，否则输出0。

由于这种检测的关键在于正确码的收到必须是连续的，这就要求检测器必须记住前一次的正确码及正确序列，直到在连续的检测中所收到的每一位码都与预置的对应码相同。

在检测过程中，任何一位不相等都将回到初始状态重新开始检测。

状态图如图6－2所示：图6－2 序列检测器状态图3、利用状态机设计序列检测器的基本思想在状态连续变化的数字系统设计中，采用状态机的设计思想有利于提高设计效率，增加程序的可读性，减少错误的发生几率。

同时，状态机的设计方法也是数字系统中一种最常用的设计方法。

一般来说，标准状态机可以分为摩尔（Moore）机和米立（Mealy）机两种。

设计序列检测器

来衡量。
特异性
检测器在非目标序列存在时的抗干扰能力，即区分不同序列的能力。
实时性
检测器对输入信号的响应速度，包括处理延迟和吞吐量等指标。
可靠性
检测器在长时间运行过程中的稳定性和一致性，以及误报率
和漏报率等性能表现。
03
序列检测器的设计方法
基于状态机的设计方法
状态定义
01
根据待检测序列的特性，定义状态机的各个状态，包括初始状
态、中间状态和终止状态。
状态转移
02
设计状态之间的转移条件，使得状态机能够按照待检测序列的
顺序进行状态转移。
输出逻辑
03
在终止状态设置相应的输出逻辑，以便在检测到目标序列时产
生相应的输出信号。
基于特征方程的设计方法
特征方程
根据待检测序列的特性，构造一个特征方程，用于描述序列的规律。
序列生成
利用特征方程生成待检测序列，并将其与输入序列进行比较。
序列检测器的定义和应用
定义
序列检测器是一种计算机程序或算法，用于在输入序列中搜索和识别特定的子序列或模式。
01
网络安全
在网络流量中检测特定的攻击模式或恶意代码，用于网络安全防护和入侵检测。
05
02
基因组学
在基因序列中检测特定的基因或突变，用于疾病诊断和治疗。
03
蛋白质组学
在蛋白质序列中检测特定的功能域或结构，用于蛋白质功能和相互作用的研究。
为了满足不同用户的需求，未来的序列检测器将提供更加灵活的可定制化设计，允许用户根据自己的需求进行个性化配置和定制。
感谢观看
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在生物医学领域的应用
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EDA课程设计--8位加法器的设计与序列检测器的设计

EDA课程设计——8位加法器的设计与序列检测器的设计（一）、设计目的：1、学习使用ＥＤＡ集成设计软件MaxplusⅡ，了解电路描述、综合、模拟过程。

2、学习VHDL程序中数据对象、数据类型、顺序语句、并行语句的综合使用，了解VHDL 程序的基本结构。

3、掌握使用ＥＤＡ工具设计数字系统的设计思路和设计方法。

学习VHDL基本逻辑电路的综合设计应用。

（二）、设计要求：1、根据设计题目要求完成设计输入、综合、模拟仿真验证。

2、提供设计报告，报告要求包括以下内容：设计思路、设计输入文件、设计与调试过程、模拟仿真结果和设计结论。

（三）、设计内容：设计A：8位加法器的设计设计并调试好一个由两个4位二进制并行加法器级联而成的8位二进制并行加法器.设计B：序列检测器的设计序列检测器可用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号，这在数字通信领域有广泛的应用。

今要求设计一个8位的序列检测器，在检测过程中，任何一位不相等都将回到初始状态重新开始检测；当一串待检测的串行数据进入检测器后，若此数在每位的连续检测中都与预置的密码数相同，则输出“A”，否则仍然输出“B”。

(四)、设计报告要求：(1)画出系统的原理框图，说明系统中各主要组成部分的功能。

(2)编写各个VHDL源程序。

(3)根据软件编好用于系统仿真的测试文件。

根据软件及编好用于硬件验证的管脚锁定文件。

(拟采用的芯片的型号可为EPM7128SLC84-6或EPF10K10LC84-3进行硬件验证。

)(5)记录系统仿真验证结果。

(6)记录实验过程中出现的问题及解决办法。

设计内容：设计A：8位加法器的设计设计并调试好一个由两个4位二进制并行加法器级联而成的8位二进制并行加法器.1、设计思路加法器是数字系统中的基本逻辑器件，减法器和硬件乘法器都可由加法器来构成。

多位加法器的构成有两种方式：并行进位和串行进位。

并行进位加法器设有进位产生逻辑，运算速度较快；串行进位方式是将全加器级联构成多位加法器。

8位频率计设计

8 位十六进制频率计设计一、实验名称8 位十六进制频率计设计二、实验目的设计8位16进制频率计，学习较复杂的数字系统设计方法。

三、实验原理根据频率的定义和频率测量的基本原理，测定信号的频率必须有一个脉宽为 1 秒的输入信号脉冲计数允许的信号；1秒计数结束后，计数值被锁入锁存器，计数器清0，为下一测频计数周期作好准备。

测频控制信号可以由一个独立的发生器来产生，即图7-57中的FTCTRL。

根据测频原理，测频控制时序可以如图7-58所示。

四、实验内容FTCTRL的计数使能信号CNT_EN能产生一个1秒脉宽的周期信号，并对频率计中的32位二进制计数器COUNTER32B（图7-57）的ENABL 使能端进行同步控制。

当CNT_EN高电平时允许计数；低电平时停止计数，并保持其所计的脉冲数。

在停止计数期间，首先需要一个锁存信号LOAD的上跳沿将计数器在前1秒钟的计数值锁存进锁存器REG32B 中，并由外部的16 进制7 段译码器译出，显示计数值。

设置锁存器的好处是数据显示稳定，不会由于周期性的清0信号而不断闪烁。

锁存信号后，必须有一清0信号RST_CNT对计数器进行清零，为下1秒的计数操作作准备。

实验内容1：分别仿真测试模块例7-7、例7-8 和例7-9，再结合例7-10 完成频率计的完整设计和硬件实现，并给出其测频时序波形及其分析。

建议选实验电路模式5；8个数码管以16进制形式显示测频输出；待测频率输入FIN由clock0 输入，频率可选4Hz、256HZ、3Hz...50MHz 等；1HZ 测频控制信号CLK1HZ 可由clock2 输入(用跳线选1Hz)。

注意，这时8个数码管的测频显示值是16进制的。

实验内容 2：参考例4-22，将频率计改为 8 位 10 进制频率计，注意此设计电路的计数器必须是 8 个 4 位的 10进制计数器，而不是1个。

此外注意在测频速度上给予优化。

实验内容3：用LPM模块取代例7-8和例7-9，再完成同样的设计任务。

EDA实验报告序列检测器七段数码显示译码数控分频全加器

目录：实验一：序列检测器设计 (1)1.1 实验原理 (1)1.2 实现方案与仿真 (1)1.2.1 预置数确定 (1)1.2.2 预置数待定 (2)1.3 引脚锁定与下载 (3)1.3.1 预置数确定 (3)1.3.2 预置数待定 (3)1.4 实验结论与总结 (4)1.5 附录 (4)实验二七段数码显示译码器设计 (6)2.1 实验原理 (6)2.2 实现方案与仿真 (6)2.2.1 七段显示译码的方案与仿真 (6)2.2.2 4位二进制加法计数器的方案与仿真 (7)2.2.3 顶层文件的方案与仿真 (7)2.3 引脚锁定与下载 (8)2.3.1 七段显示译码的硬件测试 (8)2.3.2 4位二进制加法计数器的硬件测试 (8)2.3.3 顶层文件的硬件测试 (8)2.4 实验结论与总结 (9)2.5 附录 (9)实验三数控分频器的设计 (10)3.1 实验原理 (10)3.2 实现方案与仿真 (10)3.2.1 数控分频器的实现方案与仿真 (10)3.2.2数控分频器的RTl电路图 (11)3.3 引脚锁定与下载 (11)3.4 实验结论与总结 (12)实验四用原理图输入法设计8位全加器 (13)4.1 实验原理 (13)4.1.1 一位全加器的原理 (13)4.1.2 八位全加器的原理 (13)4.2 实现方案与仿真 (13)4.2.1 一位全加器的实现方案与仿真 (13)4.2.2 八位全加器的实现方案与仿真 (15)4.3 引脚锁定与下载 (16)4.3.1 一位全加器的引脚锁定与下载 (16)4.3.2 八位全加器的引脚锁定与下载 (16)4.4 实验结论与总结 (17)实验一：序列检测器设计摘要：本实验的主要任务是通过状态机来实现序列检测器的设计，其中，本实验采用了单进程Moore状态机和多进程Moore状态机两种方案来实现序列检测器，进而通过软件仿真和硬件测试来检验所设计的序列检测器。