电子技术基础实验报告二

贵州大学实验报告

学院：专业：班级：姓名学号实验组

实验时间2012.4.17 指导教师成绩

实验项目名称数据选择器及图形设计的方法

实验目的1、学习数据选择器的设计。

2、进一步了解、熟悉和掌握FPGA开发软件QUARTUSⅡ的使用方法。

3、学会使用Vector Wave波形仿真和分析。

4、学会使用QUARTUSⅡ的图形设计。

实验原理数据选择是指经过选择，把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通道上去。实现数据选择功能的逻辑电路称为数据选择器，它的作用相当于多个输入的单刀多掷开关。

输入输出

使能A2 A1 A0 Y

1

X X X

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

需要有一组8bit的可变输入作为输入数据和3bit控制数据选择位以及1bit的使能位。

实

验

仪

器

软件：Altera QUARTUSⅡ9.0集成开发环境

实验步骤及内容1、新建工程，取名为mux8_1

2、新建设计文件，选择File|New,在New对话框中选择Device Desgin Files下的Verilog File,单击OK，

完成新建设计文件。

3、输入源文件，程序如下：

module mux8_1(DOUT,A,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,CS);

input [2:0] A;//定义输入信号

wire [2:0] A;//定义内部结点信号数据类型

input D0;

input D1;

input D2;

input D3;

input D4;

input D5;

input D6;

input D7;

input CS;

wire CS;

output DOUT;//定义输出信号

reg DOUT;

always @(CS or D0 or D1 or D2 or D3 or D4 or D5 or D6 or D7) //过程块结构，以下是逻辑功能描述部分

begin

if (CS==1)

DOUT<=0;

else

case(A) //输入，输出对应的情况，即为行为描述语句

3'b000 : DOUT = D0;

3'b001 : DOUT = D1;

3'b010 : DOUT = D2;

3'b011 : DOUT = D3;

3'b100 : DOUT = D4;

3'b101 : DOUT = D5;

3'b110 : DOUT = D6;

3'b111 : DOUT = D7;

default : DOUT = 1;

endcase

end

endmodule//结尾语句

4、为设计源码生成图形设计文件，在Quartus11中点击File菜单，在Create/Update中点击Create Symbol

file for Current file,这时Quartus11会检查verilog源码是否有错误，没有错误的话就会为这个设计源码生成一个带外围接口的图形。

5、在Quartus11新建图形设计文件，点击File菜单下的New,选择Block Diagram/Schematic File,点击

OK。

在新建的图形设计文件中看到有很多小点，在随意的一个地方双击鼠标左键，会弹出，打开Project会出现一个Mux8_1,在右侧栏同时会显示它的顶层图形，这个图形就是在第4步，Quartus11为源码生成的图形文件，点击OK，用鼠标把图形符号拖动到刚才新建的带小点的文件中，从这个图形符号可以看出，VHDL源码中port部分全部显示出来，左边的是输入接口，右侧的是输出接口。现在需要做的是把这些输入和输出接口与FPGA片外的管脚连接在一起，首先要把这些输入输出接口从FPGA片内引出来。还是在空白处双击鼠标左键，弹出界面，在Name框里输入input,会出现input引脚的界面，点击OK把input引脚添加到图形设计中，采用同样方法添加其它9个input和output引脚。连接mux8_1的外围接口和input引脚。按住鼠标左键，从input引脚的末端拖动出一条线直到mux8_1对应的信号，每个引脚都是同样操作，完成后，其中A【2：0】用粗线说明它是2bit以上的信号，然后双击input引脚修改名称。

仿真波形：

实

验

数

据

顶层模块图

以上是波形仿真，可以看出，开始输入为D2,D5,D7.当使能CS为1时，不管其它几个的输入为多少，DOUT 都为0，当CS为0时，就是数据选择，在20.0ns后，选择为D3和D1，由于两个都没有信号输入，

故20.0ns到30.0ns时候 DOUT都为0，在30.0ns之后，当输入为0101时，选择为D5，和D5信号一致，同理可得到以后的仿真波形，与理论值相同。

实验总结数据选择器的作用相当于单刀多掷开关，输出结果只能输出一个的输入波形。使能位的作用很重要，控制输出结果是否选择输入波形。实验的过程中，需要.v文件、.vwf文件、.cvwf文件、.bdf文件，其中.cvwf 文件要由.vwf文件得到，所以在实验的过程中，注意要有顺序的操作，要不然就会出现错误，还有在每一步操作中要有保存的操作，否则在后面的操作中不能找到上一步的文件，下一步也不能生成。

指

导

教

师

意

见

签名：年月日