实验二 4选1数据选择器的设计
EDA:实验六2选1和4选1多路选择实验
实验六 2选1和4选1多路选择实验班级:通信1121 姓名:王密学号:1121302230一、实验目的:1、了解2选1和4选1的工作原理和实现的方法。
2、实现两个多路选择器,一个2选1,一个4选1。
3、学会用于VHDL语言进行程序设计。
二、实验原理:2选1当选择输入S为L时,Y输出A, 当S为H时,Y输出B。
当选择输入AB为LL时,Y输出D0, 当AB为LH时,Y输出D1, 当AB为HL时,Y输出D2,当AB为HH时,Y输出D3。
说明:sw1选择是控制4选1,还是2选1,sw1=1,为4选1,sw1=0,为2选1。
sw3,sw2为4选1的地址,sw4为2选1的地址。
三、实验连线:1、将EP2C5适配板左下角的JTAG用十芯排线和万用下载区左下角的SOPC JTAG口连接起来,万用下载区右下角的电源开关拨到 SOPC下载的一边。
2、请将JPLED1短路帽右插,JPLED的短路帽全部上插。
3、将实验板左端的JP103全部用短路帽接上(共八个)。
四、实验内容与步骤:(程序:EP2C5\muxsel\muxsel.sof)1、打开Quartus II 6.0软件,点击“File→OpenP roject”出现如下的对话框(图9.1),选中muxsel,点打开即可;图9.12、点击“Tools-Programmer”后出现如下的对话窗口,3、在点”Edit→Add File………”出现如下对话框(图9.2),在图9.3对话框中,选中EP2C5/muxsel/muxsel.sof项目后点击打开回到Programmer对话框, 在下载对话窗口中“选中Program/ Configure”,点击“Start”即进行下载。
图9.2图9.3现将muxsel.vhd原程序作如下说明:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_SIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY liu123 ISPORT (SW1:IN BOOLEAN;SW2:IN STD_LOGIC;SW3:IN STD_LOGIC;SW4:IN BOOLEAN;LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END liu123;ARCHITECTURE ADO OF liu123 ISSIGNAL RST_MUXSEL: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);SIGNAL RST_MUXSEL2: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(SW1,SW2,SW3)beginIF (SW2='0' AND SW3 ='0') THEN RST_MUXSEL<="10101010";ELSIF (SW2='0' AND SW3='1' )THEN RST_MUXSEL<="01010101";ELSIF (SW2='1' AND SW3='0')THEN RST_MUXSEL<="10001000";ELSIF (SW2='1' AND SW3='1') THEN RST_MUXSEL<="01110111";ELSE RST_MUXSEL<="XXXXXXXX";END IF;E ND PROCESS;PROCESS (SW4)BEGINIF SW4 THENRST_MUXSEL2<="10100101";ELSERST_MUXSEL2<="01011010";END IF;END PROCESS;PROCESS(SW1,RST_MUXSEL,RST_MUXSEL2)BEGINcase sw1 iswhen true => LED<=RST_MUXSEL;when false => LED<=RST_MUXSEL2;END case;END PROCESS;END ADO;引脚分配(Cyclone EP2C5Q208C8):sw1-P43,sw2-P44,sw3-P45,sw4-P46,led0-P13,led1-P14,led2-P15,led3-P30,led4-P3 1,led5-P33,led6-P34,led7-P35,管脚标号led0到led7分别接到8位的LED流水灯上,使用高低电平观察输出的结果,sw1到sw4接到拨码开关上,。
实验一四选一数据选择器的设计
实验一四选一数据选择器的设计实验目的:设计并实现一个四选一数据选择器,可以将四个输入信号中的一个作为输出信号进行传递。
实验原理:四选一数据选择器是多路选择器的一种,主要由输入端、控制端和输出端组成。
输入端有四个信号输入线,控制端有两个控制输入线,输出端有一个信号输出线。
通过控制输入线的不同组合,可以选择其中一个输入信号传递到输出端。
实验材料与器件:1.1片74LS153(二选四数据选择器)芯片2.4个开关按钮3.连接线4.电源线5.示波器(可选)实验步骤:1.连接电路:a. 将芯片74LS153的Vcc引脚连接到正极电源线,将GND引脚连接到负极电源线。
b.将芯片的1A、1B、2A、2B四个输入引脚分别连接到四个开关按钮。
c.将芯片的S0、S1两个控制输入引脚分别连接到两个控制开关按钮。
d.将芯片的Y输出引脚连接到输出信号线。
e.将电源线接入电源插座,通电。
2.设置控制输入:a.初始状态下,所有控制输入引脚都为低电平状态。
b.可以通过控制两个开关按钮的开关状态来改变控制输入引脚的电平。
3.输出结果观测:a.打开示波器,将其输入端连接到芯片的输出引脚,设置为观测模式。
b.通过改变控制输入的电平状态,可以选择不同的输入信号进行输出。
c.观察示波器上的输出信号波形,确保输出信号与选择的输入信号一致。
4.实验记录:a.记录不同控制输入状态下的输入信号及输出信号。
b.通过对比观测结果,验证芯片的正常工作。
实验注意事项:1.连接电路时,注意电源接线正确,避免短路或电路损坏。
2.实验过程中操作电路和仪器时,保持手部干燥,并确保安全。
3.实验完成后,关闭电源,将电路和仪器恢复原状,并整理实验记录。
4.若没有示波器,可以通过观察输出信号线连接的LED灯的亮灭来判断输出信号的状态。
实验结果与讨论:在实验中,我们设计并实现了一个四选一数据选择器,并通过改变控制输入的电平状态来选择不同的输入信号进行输出。
通过观察观测结果,我们可以发现当控制输入引脚的电平状态为低-低时,选择1A作为输出;当为低-高时,选择1B作为输出;当为高-低时,选择2A作为输出;当为高-高时,选择2B作为输出。
双4选1数据选择器实现8选1真值表
双4选1数据选择器实现8选1真值表一、任务介绍在数字电路设计中,数据选择器是一种常见的逻辑电路元件,用于从多个输入数据中选择一个输出。
双4选1数据选择器是一种特殊的数据选择器,它具备两组输入数据,每组包含4个输入信号,从而实现8选1的选择功能。
本文将深入探讨双4选1数据选择器的原理和真值表实现。
二、双4选1数据选择器原理双4选1数据选择器的原理基于逻辑门的组合,常见实现方式是使用与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)和选择门(MUX)。
以下是双4选1数据选择器的标准逻辑图:____ _______A0 ----| \ | || AND |----A| |A1 ----|____/ _______ OR |--------- Y| |_____|B0 ------------| || MUX |B1 ------------| ||_______|其中,A0、A1为第一组输入信号,B0、B1为第二组输入信号,Y为输出信号。
AND门用于生成选择信号A,OR门用于生成选择信号B,MUX门根据选择信号实现8选1的功能。
三、双4选1数据选择器真值表分析根据双4选1数据选择器的原理,可以得到其真值表。
由于该选择器具备8个输入和1个输出,总共有256种输入组合,我们将根据选择器的功能特点进行真值表的分析。
1. 选择信号A与选择信号B的关系双4选1数据选择器的第一组输入信号(A0、A1)和第二组输入信号(B0、B1)分别生成选择信号A和选择信号B。
根据逻辑电路的定义,选择信号A和选择信号B只能有一个为1,即A+B=1。
因此,我们可以根据选择信号的取值进行划分。
•当A=0,B=1时,第一组输入信号为数据输入,第二组输入信号为选择信号,此时选择器将根据第二组输入信号的取值选取相应的数据作为输出。
•当A=1,B=0时,第一组输入信号为选择信号,第二组输入信号为数据输入,此时选择器将根据第一组输入信号的取值选取相应的数据作为输出。
设计一个4选1的数据选择器,输入信号为A,B,C,D,输出信号为F,地址选择信号为SEL。
设计⼀个4选1的数据选择器,输⼊信号为A,B,C,D,输出信号为F,地址选择信号为SEL。
任务与函数结构verilog HDL语⾔引⼊任务与函数两种模块化程序的描述⽅式,使之便于理解和调试另外简化了程序的结构,增强了代码的易读性。
任务和函数⼀般⽤于⾏为建模,编写验证程序(Test Bench)1.任务 任务(task)类似于⼀般的编程语⾔中的过程(process),它可以从程序的不同位置执⾏共同的代码,通常把需要共⽤的代码段定义为任务,然后通过调⽤任务来使⽤它。
在任务中可以包含时序控制等,还可以调⽤其他的任务和函数。
任务的使⽤包括任务定义和任务调⽤。
在进⾏任务定义时,必须注意以下⼏点: (1)任务定义结构不能出现在任何⼀个过程块的内部; (2)和模块定义不⼀样,在第⼀⾏"task"语句中不能列出端⼝名列表;(3)⼀个任务可以没有输⼊输出端⼝;(4)⼀个任务可以没有返回值,也可以通过输出端⼝或双向端⼝返回⼀个或多个值;(5)除任务参数外,任务还能够引⽤说明任务所在的模块中定义的任何变量。
任务调⽤: ⼀个任务由任务调⽤语句调⽤,任务调⽤语句给出传⼊任务的参数值和接收结果的变量值,其语法为 <任务名> (端⼝1,端⼝2,...,端⼝n) ; 在进⾏任务调⽤时,必须注意下⾯⼏点:(1)任务调⽤语句是过程性语句,因此只能出现在always过程块和initial过程块;(2)任务调⽤语句中参数列表必须与任务定义时的输⼊、输出和双向端⼝参数说明的顺序相匹配;(3)进⾏任务调⽤时,参数要按值传递,⽽不能按地址传递(这⼀点与其他⾼级语⾔不同);(4)由于任务调⽤语句是过程性语句,因此任务调⽤的输⼊与输出参数必须是寄存器类型;(5)⼀个任务中可以直接访问上⼀级调⽤模块中的任何寄存器;(6)可以使⽤disable语句来中断任务的执⾏,在任务被中断后,程序流程将返回到调⽤任务的地⽅继续往下执⾏。
四选一数据选择器实验报告
四选一数据选择器11微电子黄跃21【实验目的】1.四选一数据选择器,2.学习Verilog HDL文本文件进行逻辑设计输入;3.学习设计仿真工具modelsim的利用方式;【实验内容】1. 实现四选一数据选择器的“Verilog ”语言设计。
2. 设计仿真文件,进行验证。
【实验原理】数据选择器又称为多路转换器或多路开关,它是数字系统中常常利用的一种典型电路。
其主要功能是从多路数据当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、D一、D二、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。
1 1 D3D3由真值表写出输出逻辑表达式由逻辑表达式做出逻辑电路图。
图二4选1数据选择器原理【程序源代码】module mux4_1(sel,in,out);input [1:0] sel;input [3:0] in;output out;reg out;always@(sel or in) begincase ({sel[1],sel[0]})2'b00: out=in[0];2'b01: out=in[1];2'b10: out=in[2];2'b11: out=in[3];default: out=1'bx;endcaseendEndmodule测试程序代码如下:module test_mux4_1;reg [1:0] S;reg [3:0] IN; wire Y; mux4_1 M1(.sel(S),.in(IN),.out(Y)); always #10 IN[0]=~IN[0]; always #20 IN[1]=~IN[1]; always #40 IN[2]=~IN[2]; always #80 IN[3]=~IN[3]; initialbegin S=1'b0;IN=4'h0;#100 $stop;endalways #10 S=S+1;endmodule【仿真和测试结果】【实验心得和体会】这次实验与上次相较有明显的进步,通过这次实验我对modelsim的应用加倍驾轻就熟,深切的体会到了verilog是一种描述性语言,这次实验总的来讲是比较顺利的,但在实验进程中仍是碰到了一些问题,比如端口的匹配问题,在写程序的时候误将位宽写在了变量名的后面,虽然程序能够运行但有警告,仿真波形是错误的,可见在写程序时警告有时也是致命的,这要求咱们在学习的进程中思想必然要严谨!其次在做实验时必然要多想,例如在学习这门课时,书上说在模块外部输入可以是wire型或reg型,但在写程序时鼓励模块往往要初始化数据,所以编程时其类型往往声明为reg型,通过这个例子我明白了书上所说的有时往往是一个比较笼统的,而更多的需要咱们自己去实践、探索、勤思考,只有这样咱们才能把书本上的知识转化为属于咱们自己的知识,才能在学习的道路上走的更远!。
实验二 数据选择器及其应用ppt课件
四选一数据选择器表达式为F=A1|A0|D0+A1|A0D1+A1A0|D2+A1A0D3,由 表达式可以得到当A1A0=00时,F=D0;A1A0=01时,F=D1; A1A0=10时,F=D2;A1A0=11时,F=D3,这样就起到数据选择的作 用。
根据数据选择器的表达式,可以直接用门电路设计出数据选择器,图 2-1为一个用门电路设计的四选一的数据选择器,其中E为信号使能端, 也称为片选信号。
5、(选作,给出设计思路,画出逻辑图)利用四选一数据选择器实现 一个输血者血型和受血者血型符合输血规则的电路,输血规则如图2-5 所示。
从规则可知,A型血能输给A、AB型,B型血能输给B、AB型,AB型只 能输给AB型,O型血能输给所有四种血型。设输血者血型编码为X1X2, 受血者血型编码为X3X4,符合输血血型规则时,电路输出F为1,否则 为0。 输血者 血型 A 编码 00 受血者 血型 A 编码 00
图2-4 74153真值表
实验内容:
1、用实验方法作出74153的真值表,了解其功能。
Q A B D A BD A B D ABD 0 1 2 3
2、用74153实现下列函数,画出接线图,列出实验数据表。
F X Y Z X Y Z X Y Z XY Z
3、用74153做一个一位数字比较器,对X、Y两个一位数进行比较,根 据输出结果来判断X、Y的大小。画出接线图,验证其功能,并将实验结 果记录下来。 4、用74153及门电路实现一位全加器,输入用3个开关分别表示A、B、 CI,输出用两个指示灯分别表示CO、SI。画出接线图,验证起功能, 并将实验结果记录下来。(可参考图2-5连接图,也可自己设计)
数字电路实验报告-4选1数据选择器及其应用
电学实验报告模板实验原理数据选择器的功能类似一个单刀多掷开关,如图1所示。
数据选择器在地址码的控制下,从多路数据输入中选择其中一个并将其送到一个公共的输出端。
图1 数据选择器示意图1. 4选1数据选择器图2 4选1数据选择器及其逻辑图2所示为4选1数据选择器及其逻辑。
该电路有4路输入数据和为地址输入。
为使能控制端,当时,数据选择器正常工作;当时,数据选择器的输出被锁定在“0”,不能选择。
由图2(b)可以得到该数据选择器的逻辑函数式为(1)2. 用4选1数据选择器扩展成8选1数据选择器8选1数据选择器有8路数据输入,3位地址输入。
如果用4选1数据选择器实现8选1,需要2片4选1数据选择器,如图所示。
其中,是通过4选1数据选择器的使能控制端接入的。
由图5并根据式(1),可以得到显然实现了8选1的逻辑功能。
图5 用4选1数据选择器扩展成8选1数据选择器实验仪器实验内容及步骤1. 测试和验证74HC153的逻辑功能(1)集成电路芯片74HC153引脚图74HC153是双4选1数据选择器,芯片内部包含两个独立的、完全相同的4选1数据选择器。
图7-5所示为引脚图。
每一个4选1数据选择器都设置了一个使能控制端。
两个4选1数据选择器共享地址输入端。
图6 74HC151引脚图(2)测试和验证74HC153的逻辑功能按图7连接电路。
实验数据记录在表7-1。
验证74HC153的逻辑功能。
图7 测试74HC151的逻辑功能实验电路表1(3)用一片74HC153扩展成8选1数据选择器图8 74HC153扩展成8选1数据选择器实验电路按图8连接电路。
实验数据记录在表2。
验证电路的逻辑功能。
表2实验结果及分析1.实验结果2.分析该实验结果表明74HC153元件实现了4选1的数据选择功能74HC153与74LS00两个4选1数据选择器拓展实现了8选1的逻辑功能实验结论1.74HC153具有4选1逻辑功能,能够实现数据选择,其有4路输入数据D0、D1、D2、D3,A0、A1为地址输入,为使能控制端,当时,数据选择器正常工作;当时,数据选择器的输出被锁定在“0”,不能选择。
数据选择器及其应用
实验二数据选择器及其应用一、实验目的(1)通过实验的方法学习数据选择器的电路结构和特点。
(2)掌握数据选择器的逻辑功能及基本应用。
二、实验设备74LS00,74LS153 ,数字电路实验箱。
三、实验原理双四选一数据选择器为TTL双极型数字集成逻辑电路74LS153,它有两个4个选1,其中D0,D1,D2,D3为数据输入端,Q为输出端,A0,A1为控制端,同时控制两个选择器的数据输出,S为工作状态控制端。
四、实验内容1.导弹发射问题导弹发射实验需要两名指挥员和至少一名操作员确认发射,否则不能发射。
将两名指挥员和两名操作员分别记为A、B、C、D信号输入。
输出结果用小灯显示。
(1)用74LS153和必要门电路实现函数F(A,B,C,D)=ABCD+ABC’D+ABCD’(2 ) 列出真值表通过卡诺图化简真值表,可得:F=AB(C+D)。
(3)门电路实现C+D通过74LS00门实现,将(C+D)输出端接到数据选择器的输入端,将AB分别接到74LS153电路的A0、A1上。
其他三门接地。
2、用74LS153实现全加器功能(1)列出真值表(S、CO与CI的关系。
其中S与CI的四组关系为:同、反、反、同而CO与CI的四组关系为:0、同、同、1同表示和CI的取值相同,反则表示取值相反,0或1分别表示无论CI取何值,都取0 或1。
(3)电路连接与非门只用一组,主要用于产生CI的非信号。
将上排四选一数据选择器用于输出S下排用于输出CO。
1A2,1A3的CI信号经过74LS00的非逻辑后输入。
2A1,2A4则分别输入低电平和高电平。
其他门直接和CI连接。
数电实验报告 数据选择器及其应用
实验2实验报告数据选择器及其应用一、实验目的1.了解组合逻辑电路的设计步骤、分析方法和测试方法;2.掌握数据选择器的工作原理与逻辑功能;3.掌握双四选一数据选择器74LS153的应用。
二、实验设备1.数字电路实验箱2 、数字双踪示波器3.集成电路: 74LS004、集成电路: 74LS153三、实验内容1.测试双四选一数据选择器74LS153的逻辑功能;2、设某一导弹发射控制机构有两名司令员A.B和两名操作员C.D, 只有当两名司令员均同意发射导弹攻击目标且有操作员操作, 则发射导弹F;3.用74LS00与74LS153设计一位全加器。
四、实验结果1、测试双四选一数据选择器74LS153的逻辑功能。
如图S5和S6分别接A和B, 负责输入地址;S1.S2.S3.S4为上面选择器的四个输入;S7、S8、S9、S10为下面选择器的四个输入。
举例说明:如图所示, 当S5和S6都输入高电平时, 选择输出1C3和2C3的内容, 即S4和S10的输入均为高电平, 小灯亮。
设某一导弹发射控制机构有两名司令员A.B和两名操作员C.D, 只有当两名司令员均同意发射导弹攻击目标且有操作员操作, 则发射导弹F。
由题意可得出逻辑表达式如下:F=AB(C+D)分析: 由于只有A.B都为高电平时F才有可能输出高电平, 所以让A和B作为地址输入端。
而当A.B均为高电平时, C和D任意一个为高电平则F为高电平。
所以用74LS00实现C和电路图如下:S1、S2接地址选择端, S3、S4先做或运算再接1C3端。
2、用74LS00和可以通B S CI过降维将输入位A和B作为地址选择位,进位位和以及0和1作为被选择数据输入,表示S和CO。
真值表如下:A0 0 CI 低0 1 CI非CI1 0 CI非CI1 1 CI 高五、故障排除在做第二个实验内容的时候, 发现A.B值不是高电平的时候小灯也会亮。
经过检查电路发现1C0, 1C1, 1C2悬空了, 相当于接了高电平。
EDA技术4选1多路选择器实验报告
实验报告
学院:电子信息工程学院专业:dianzi
电子信息工程技术2014年12月20日星期六
姓名
康杰
(二)实验原理:
4选1数据选择器有两个地址输入端:S1、S0;4个数据输入端:D、C、B、A;1个输出端Y。其真值表如表1示。
表14选1数据选择器真值表
地址输入
输出
S0
S1
Y
0
A
0
1
B
1
0
C
1
1
D
(三)实验仪器及器材
PC机一台;Quartus II软件一套;KHF-5型实验开发系统一套
(四)实验方法及步骤
学号
2013030341079
班级
2013电技二班
指导老师
余华
课程名称
EDA技术与VHDL
成绩
实验名称
4选1多路选择器
(一)实验目的:
1、熟悉数据选择器的工作原理;
2、掌握QuartusⅡ环境下4选1数据选择器的VHDL设计或原理图设计;
3、完成软件仿真,管脚配置后下载进行硬件测试。3、完成简单与非门电路的VHDL设计或原理图设计,仿真后下载到实验箱上进行硬件测试。
4,新建矢量波形文件.vwf;
5,用矢量波形文件.vwf测试VHDL文件.vhd;
6,实验箱通电、检查;
7,串口相连接PC与实验箱;
8,打开下载工具THRCPLD;
9,选择波特率、目标器件、所要下载的烧写程序.pof;
数据选择器实验报告
数据选择器实验报告在现代生活中,数据处理已经成为不可避免的任务。
而数据选择器就是处理之中的重要组成部分,它可以帮助我们从大量的数据中,快速准确地筛选出我们需要的信息。
因此,本文将介绍我们在实验室中进行的一次数据选择器实验。
一、实验目的本实验的目的是验证数据选择器的基本功能和性能。
在实验中,我们将通过模拟多种不同的数据输入,以检测不同类型的数据选择器在各种情况下的响应能力,并比较它们的工作效率和准确性。
二、实验步骤1. 实验设备准备本次实验主要使用以下两种设备:数字信号发生器和示波器。
数字信号发生器可以生成不同频率和振幅的电信号,模拟各种不同类型的数据输入。
示波器可以帮助我们观察数据选择器的输出情况。
2. 实验过程首先,我们将数字信号发生器连接到数据选择器的输入端。
然后,我们将以不同的频率和振幅向数据选择器输入各种不同类型的信号。
在读取数据时,我们将使用示波器来分析每个数据选择器的输出情况。
在本次实验中,我们测试了以下几种数据选择器:二选一数据选择器、四选一数据选择器、八选一数据选择器和十六选一数据选择器。
三、实验结果经过实验,我们得出了以下结论:1. 二选一数据选择器可以在两个输入数据中间快速切换,准确选择出需要的信息。
2. 四选一数据选择器的准确性和速度相对较高,在多种输入数据中都可以迅速稳定的输出正确的数据。
3. 八选一数据选择器的性能相对更优秀,可以更加快速地响应各种复杂的数据情况。
4. 十六选一数据选择器可以在最大的数据范围内进行精确的筛选,可以作为对于数据量大小和场景复杂性都有高要求的大规模数据处理中使用。
我们还注意到,在实验中,所有数据选择器的响应时间非常快,几乎是瞬间的。
这使得它们可以处理高速输入数据,满足各种应用需求。
四、结论在本次实验中,我们测试了多种不同类型的数据选择器。
通过实验,我们得出了结论:不同类型的数据选择器在处理不同类型和规模的数据方面表现得分别优异,可以根据实际需求自行选择使用。
EDA四选一选择器设计
4选1数据选择器1·设计背景和设计方案1·1设计背景该设计是以数字电子技术为基础,实现数据从四位数据中按照输入的信号选中一个数,来实现所期望的逻辑功能。
1·2设计方案用拨码开关作四位数据及两位控制端的输入,LED 作输出,通过拨码开关组成控制输入端s1和s0不同组合,观察LED 与数据输入端a,b,c,d 的关系,验证四选一数据选择器设计的正确性。
使用逻辑门电路与、或、非的组合来表达4选1数据选择器,通过控制输入的信号来控制输出的信号值。
其逻辑电路图如下:3021D D D D其示意框图如下:其中输入数据端口为D0、D1、D2、D3,A 、A ’为控制信号,Y 为输出。
令AA ’=“00”时,输出Y=D0;令AA ’=“01”时,输出Y=D1;令AA ’=“10”时,输出Y=D2;令AA ’=“11’ 时,输出Y=D3;D0输入 D 1 数据 D 2 D 3真值表如下:D3 1 1 D32·方案实施1)程序12·1·1设计思路四选一多路选择器设计时,定义输入S为标准以内漏记为STD_LOGIC,输出的信号Z的数据类型定义为2位标准逻辑矢量位STD_LOGIC_VECTOR( 1 DOWNTO 0 ).使用LIBRATY语句和USE语句,来打开IEEE库的程序包STD_LOGIC_1164.ALL。
当输入信号时,程序按照输入的指令来选择输出,例如输入信号为“00”时,将a的值给z,进而输出z的值,输入信号为“11”是,将a的值给z,进而输出z的值。
若输入信号是已经定义的四个信号之外的值时(即当IF条件语句不满足时),输出值为x,并将x的值给输出信号z。
这样即可实现四选一数据选择的功能。
2·1·2程序LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux41 isPORT (a,b,c,d :IN STD_LOGIC;s :IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);z : OUT STD_LOGIC);END mux41;ARCHITECTURE one OF mux41 ISBEGINPROCESS( s,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 <=null;END CASE;END PROCESS;END one;2·1·3运行结果当输入信号“00”时,输出信号z的值为‘a’;当输入信号“01”时,输出信号z的值为‘b’;当输入信号“10”时,输出信号z的值为‘c’;当输入信号“11”时,输出信号z的值为‘d’;2·1·4波形仿真及描述输入:a 的波形周期为10ns,b的波形周期为5ns,c的波形周期为15ns,d的波形周期为8ns。
EDA实验报告(四选一、四位比较器、加法器、计数器、巴克码发生器)
EDA实验报告(四选⼀、四位⽐较器、加法器、计数器、巴克码发⽣器)实验1 4选1数据选择器的设计⼀、实验⽬的1.学习EDA软件的基本操作。
2.学习使⽤原理图进⾏设计输⼊。
3.初步掌握器件设计输⼊、编译、仿真和编程的过程。
4.学习实验开发系统的使⽤⽅法。
⼆、实验仪器与器材1.EDA开发软件⼀套2. 微机⼀台3. 实验开发系统⼀台4. 打印机⼀台三、实验说明本实验通过使⽤基本门电路完成4选1数据选择器的设汁,初步掌握EDA设计⽅法中的设汁输⼊、编译、综合、仿真和编程的过程。
实验结果可通过实验开发系统验证,在实验开发系统上选择⾼、低电平开关作为输⼊,选择发光⼆极管显⽰输出电平值。
本实验使⽤Quartus II软件作为设计⼯具,要求熟悉Quartus II软件的使⽤环境和基本操作,如设计输⼊、编译和适配的过程等。
实验中的设计⽂件要求⽤原理图⽅法输⼊,实验时,注意原理图编辑器的使⽤⽅法。
例如,元件、连线、⽹络爼的放巻⽅法和放⼤、缩⼩、存盘、退岀等命令的使⽤。
学会管脚锁定以及编程下载的⽅法等。
四、实验要求1.完成4选1数据选择器的原理图输⼊并进⾏编译;2.对设计的电路进⾏仿真验证:3.编程下载并在实验开发系统上验证设计结果。
五、实验结果管脚分配:N;如kne DteOwn LccatMi Pwecgj G【c^p I/ODo-l 2 GC6P I ifo Xfl-c t nk A Igt PHJ V21Bl NO AS-VLUTrifd2?B Irpjt PIW.VI DJ_W ^>VLVTTl(d 3? co1r(xt P1M IPS5a^Lumid 庐Cl Irpul P1W.KC654a>vivin(d 5* C213P1KLP2S M」JO a>vLum(d 6* C3Inpjt叽⼼:■? ^3-VLVTn(d I* GK incut PJWJtfH7B7JJ1 a>VLUTn(d8o v O J U X A7B7 M J S3-VLVTn(d9<wvx4fr?实验2 四位⽐较器⼀、实验⽬的1. 设计四位⼆进制码⽐较器,并在实验开发系统上验证。
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。
(完整word版)四选一多路选择器实验报告
学院:电气工程学院 专业: 电子信息工程班级:
姓名
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
四选一多路选择器
实验目的
1.学习组合逻辑电路、编码器的功能与定义,学习Verilog和VHDL语言
2.熟悉利用Quartus II开发数字电路的基本流程和Quartus II软件的相关操作
3.学会使用Vector Wave波形仿真
ELSIF(sel=“01”)THEN
y<= input(1);
ELSIF(sel=“10”)THEN
y<= input(2);
ELSE
y〈= input(3);
END IF;
END PROCESS;
END rtl;
二:程序运行图:
三:波形图:
实验总结
本次实验学习了组合逻辑电路、编码器的功能与定义,学习了Verilog和VHDL语言,同时熟悉了利用Quartus II开发数字电路的基本流程和Quartus II软件的相关操作,学会了使用Vector Wave波形仿真。实验过程中也遇到了很多自己不能解决的问题,在同学和老师的帮助下算是知道问题的所在,有待在今后的学习中不断完善。
实验要求
按照老师的要求完成实验,编写实验报告
实验原理
选择器常用于数字信号的切换 四选一选择器可以用于4路信号的切换.四选一选择器有4个输入端input0、1、2、3.两个信号控制端a,b及一个信号输出端y。当a,b输入不同的选择信号时 就可以使input0-input3中的一个输入信号与输出y端口接通. 用拨码开关作四位数据及两位控制端的输入 LED作输出 通过拨码开关组成控制输入端s1和s0不同组合 观察LED与数据输入端a,b,c,d的关系 验证4选一数据选择器设计的正确性。
数据选择器_实验报告
一、实验目的1. 理解数据选择器的工作原理和逻辑功能。
2. 掌握数据选择器的引脚及其作用。
3. 学会使用数据选择器进行组合逻辑电路的设计。
4. 通过实验验证数据选择器的应用。
二、实验原理数据选择器,又称多路选择器,是一种能够从多个数据输入中选取一路输出到输出端的数字电路。
其基本原理是利用控制信号来选择所需的输入数据。
常见的数据选择器有二选一、四选一、八选一等。
三、实验器材1. 74LS153双四选一数据选择器2. 逻辑分析仪3. 电源4. 连接线5. 逻辑门电路四、实验步骤1. 搭建实验电路:按照实验原理图连接好电路,包括数据选择器、输入端、输出端和控制端。
2. 输入数据测试:向数据选择器的输入端输入不同的数据,观察输出端的变化。
3. 控制信号测试:改变控制信号的状态,观察输出端的变化,验证数据选择器的逻辑功能。
4. 组合逻辑电路设计:设计一个组合逻辑电路,使用数据选择器实现所需的逻辑功能。
5. 电路仿真:使用逻辑分析仪对电路进行仿真,验证电路的正确性。
五、实验结果与分析1. 输入数据测试:当输入端的数据分别为0和1时,输出端能够正确地输出对应的值。
2. 控制信号测试:当控制信号改变时,输出端能够正确地选择对应的输入数据。
3. 组合逻辑电路设计:设计了一个组合逻辑电路,使用数据选择器实现了所需的逻辑功能。
4. 电路仿真:仿真结果显示,电路能够正确地实现预期的逻辑功能。
六、实验心得1. 通过本次实验,我对数据选择器的工作原理和逻辑功能有了更深入的了解。
2. 实验过程中,我学会了如何使用数据选择器进行组合逻辑电路的设计。
3. 实验让我认识到,在实际应用中,数据选择器可以简化电路设计,提高电路的可靠性。
4. 通过本次实验,我提高了自己的动手能力和逻辑思维能力。
七、总结本次实验成功地实现了数据选择器的测试和应用,验证了数据选择器的逻辑功能。
通过实验,我对数据选择器有了更深入的了解,并掌握了使用数据选择器进行组合逻辑电路设计的技巧。
数据选择器设计实验报告
实验报告数据选择器设计12传感网金涛1228403019一、实验目的1.熟悉硬件描述语言软件的使用。
2.数序数据选择器的工作原理和逻辑功能。
3.掌握数据选择器的设计方法。
二、实验原理数据选择器的逻辑功能是从多路数据输入信号中选出一路数据送到输出端,输出的数据取决于控制输入端的状态。
三、实验内容1.设计一个四选一数据选择器。
程序代码:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY MUX4_1 ISPORT(D3,D2,D1,D0,A1,A0:INSTD_LOGIC;Y:OUT STD_LOGIC);END ENTITY MUX4_1;ARCHITECTURE ONE OF MUX4_1 ISBEGINPROCESS(D3,D2,D1,D0,A1,A0)BEGINIF(A0='0' AND A1='0') THENY<=D0 ;ELSIF (A0='0' AND A1='1') THENY<=D1 ;ELSIF (A0='1' AND A1='0') THENY<=D2 ;ELSIF (A0='1' AND A1='1') THENY<=D3 ;END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE ONE;仿真波形:仿真波形分析:D0-D3是数据输入端,A1,A0是控制输入端,Y是数据输出端。
当A0=0,A1=0时Y=D0;当A0=0,A1=1时Y=D1;当A0=1,A1=0时Y=D2;当A0=1,A1=1时Y=D3;实体框图:2.设计一个八选一数据选择器。
程序代码:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux8_1 ISPORT(A:IN STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO 0);D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7:INSTD_LOGIC;S:IN STD_LOGIC;Y:OUT STD_LOGIC);END mux8_1;ARCHITECTURE dataflow OF mux8_1ISBEGINPROCESS(A,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,S)BEGINIF(S='1')THEN Y<='0';ELSIF(S='0'AND A="000")THEN Y<=D0;ELSIF(S='0'AND A="001")THEN Y<=D1;ELSIF(S='0'AND A="010")THEN Y<=D2;ELSIF(S='0'AND A="011")THEN Y<=D3;ELSIF(S='0'AND A="100")THEN Y<=D4;ELSIF(S='0'AND A="101")THEN Y<=D5;ELSIF(S='0'AND A="110")THEN Y<=D6;ELSE Y<=D7;END IF;END PROCESS;END dataflow;仿真波形:仿真波形分析:S为使能端,低电平有效。
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实验二 4选1数据选择器的设计
实验学时:2学时
实验类型:设计
实验要求:必做
一、实验目的
通过实验让学生掌握组合逻辑电路的EDA原理图输入设计法,通过电路的仿真和硬件验证,让学生进一步了解4选1数据选择器的功能。
二、实验原理
数据选择器又叫“多路开关”。
数据选择器在地址码(或叫选择控制)电位的控制下,从几个数据输入中选择一个并将其送到一个公共的输出端。
数据选择器的功能类似一个多掷开关。
数据选择器为目前逻辑设计中应用十分广泛的逻辑部件,它有2选1、4选1、8选1、16选1等类别。
数据选择器的电路结构一般由于活门阵列而成,也有用传输门开关和门电路混合而成的。
图1 4选1数据选择器原理图
图1是一个4选1数据选择器,d3—d0是数据输入端,s1和s0是控制输入端,y是4选1数据输出端。
三、实验内容
设计并实现一个4选1数据选择器,要求根据原理图写出它的逻辑关系,并利用开发工具软件对其进行编译和仿真,最后通过实验开发系统对其进行硬件验证。
四、实验步骤
1)在Maxplus2的图形编辑方式下,从prim元件库中调出4选1数据选择器电路所需要的元件。
并按照图1所示的原理电路,完成4选1数据选择器原理图的输入设计。
2)保存好原理图文件,以mux41.gdf为文件名保存在工程目录中。
执行Compiler 命令对设计文件进行编译。
执行Create Default Symbol命令,可为4选1数据选择器生成一个元件符号。
3)在波形编辑方式下,编辑mux41.gdf的波形文件,并完成输入信号d3,d2,d1和d0,控制信号s1和s0电平的设置。
波形文件编辑结束后以mux41.scf为波形文件名存盘。
执行仿真器Simulator命令,仿真开始,观察仿真波形进行设计电路的功能验证。
五、实验结果
1. 4选1数据选择器的逻辑功能及真值表
2.仿真波形。