廣東海洋大學EDA實驗報告

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1、本文格式為Word版，下載可任意編輯 廣東海洋大學EDA實驗報告 　EDA 技術與應用試驗報告 　專 　業(yè) 　軟件工程 班 　級 　 學 　號 　 姓 　名 　 指導老師 　 完成日期 　2021 年 1 月 4 日 　成果： 　 目 　 錄 試驗一 開關、數(shù)碼管和多路選擇器 ............................................................................................. 4 Part1

2、 .......................................................................................................................................... 4 1.試驗內容： 　.................................................................................................................... 4 2.試驗設計： 　.............

3、....................................................................................................... 4 3.試驗過程： 　.................................................................................................................... 4 4.試驗結果： 　.................................................

4、................................................................... 4 Part2 .......................................................................................................................................... 5 1.試驗內容： 　......................................................................

5、.............................................. 5 2.試驗設計： 　.................................................................................................................... 5 3.試驗過程： 　..........................................................................................................

6、.......... 5 4.試驗結果： 　.................................................................................................................... 5 Part3 .......................................................................................................................................... 5 1.試驗內容 .

7、....................................................................................................................... 5 2.試驗設計 ........................................................................................................................ 6 3.試驗過程 .........................................

8、............................................................................... 6 4.試驗結果 ........................................................................................................................ 7 Part4 ..................................................................................

9、........................................................ 7 1.試驗內容 ........................................................................................................................ 7 2.試驗設計 ........................................................................................................

10、................ 7 3.試驗過程 ........................................................................................................................ 8 4.試驗結果 ........................................................................................................................ 8 Part5 ...............

11、........................................................................................................................... 9 1.試驗內容： 　.................................................................................................................... 9 2.試驗設計: ..................................

12、................................................................................... 9 3.試驗過程: ................................................................................................................... 10 4.試驗結果： 　..........................................................................

13、........................................ 12 試驗二 數(shù)字和顯示 ....................................................................................................................... 15 Part1 .....................................................................................................................

14、................... 15 1.試驗內容 ...................................................................................................................... 15 2.試驗設計 ...................................................................................................................... 15 3.試驗過程 ............

15、.......................................................................................................... 16 4.試驗結果 ...................................................................................................................... 17 Part2 .......................................................

16、................................................................................. 18 1.試驗內容 ...................................................................................................................... 18 2.試驗設計 ...............................................................................

17、....................................... 18 3.試驗過程 ...................................................................................................................... 20 4.試驗結果 ...................................................................................................................... 21

18、 Part3 ........................................................................................................................................ 22 1.試驗內容 ...................................................................................................................... 22 2.試驗設計 .................

19、..................................................................................................... 22 3.試驗過程 ...................................................................................................................... 23 4.試驗結果 ...........................................................

20、........................................................... 24 　 Part4 ........................................................................................................................................ 24 1.試驗內容 .............................................................................

21、......................................... 24 2.試驗設計 ...................................................................................................................... 24 3.試驗過程 ......................................................................................................................

22、25 4.試驗結果 ...................................................................................................................... 27 Part5 ........................................................................................................................................ 27 1.試驗內容 ...............

23、....................................................................................................... 27 2.試驗設計： 　.................................................................................................................. 27 3.試驗過程 .......................................................

24、............................................................... 28 4.試驗結果 ...................................................................................................................... 29 Part7 ..................................................................................................

25、...................................... 30 1.試驗內容： 　.................................................................................................................. 30 2.試驗設計： 　..................................................................................................................

26、 30 3.試驗過程： 　.................................................................................................................. 32 4.試驗結果： 　.................................................................................................................. 35 試驗三 觸發(fā)器、翻轉和鎖存器 ...................

27、................................................................................ 37 Part1 ........................................................................................................................................ 37 1.試驗內容 ...............................................................

28、....................................................... 37 2.試驗設計 ...................................................................................................................... 37 3.試驗過程： 　...................................................................................................

29、............... 37 4.試驗結果 ...................................................................................................................... 38 Part2 ........................................................................................................................................ 38 1.試驗內容

30、 ...................................................................................................................... 38 2.試驗設計 ...................................................................................................................... 38 3.試驗過程 .........................................

31、............................................................................. 39 4.試驗結果 ...................................................................................................................... 39 Part3 ....................................................................................

32、.................................................... 40 1.試驗內容 ...................................................................................................................... 40 2.試驗設計 ............................................................................................................

33、.......... 40 3.試驗過程 ...................................................................................................................... 40 4.試驗結果 ...................................................................................................................... 41 Part4 ......................

34、.................................................................................................................. 41 1.試驗內容 ...................................................................................................................... 41 2.試驗設計 ..............................................

35、........................................................................ 42 Part5 ........................................................................................................................................ 43 1.試驗內容： 　.................................................................

36、................................................. 43 2.試驗設計： 　.................................................................................................................. 43 3.試驗過程： 　.......................................................................................................

37、........... 44 4.試驗結果： 　.................................................................................................................. 46 　 實 驗一 一 開關、數(shù)碼管和多路選擇器 Part1 1. 試驗內容： ?。? 　通過 SW0-17 掌握 LEDR 的亮滅 2. 試驗設計： 　： 　SW 輸入直接接 LEDR 3. 試驗過程： 　： 　代碼如下： 　LIBRARY ieee

38、; USE ieee.std_logic_1164.all; ENTITY LabIPartI IS PORT ( SW : IN STD_LOGIC_VECTOR(17 DOWNTO 0); 　LEDR : OUT STD_LOGIC_VECTOR(17 DOWNTO 0)); END LabIPartI; ARCHITECTURE Behavior OF LabIPartI IS BEGIN LEDR lt;= SW; END Behavior; 4. 試驗結果： ?。? 　SW（1）=0.其余為 1 　結果：LEDR（1）=1 　 Part2 1.

39、試驗 內容： ?。? 　二選一選擇器 2. 試驗設計： ?。? 　兩個輸入 x，y 一個掌握信號 s 輸出 z 3. 試驗過程： ?。? 　代碼如下： 　LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY mux21 IS PORT(X,Y:IN STD_LOGIC; 　S 　:IN STD_LOGIC; 　Z 　:OUT STD_LOGIC); END mux21; ARCHITECTURE BEV_MUX21 OF mux21 IS BEGIN Zlt;=X W

40、HEN S="0" ELSE 　Y; END BEV_MUX21; 4. 試驗結果： 　： 　仿真圖：x ，y 都輸入 1，選擇信號為 1 選擇 y，故 z=1； 　Part3 1. 試驗內容 利用二選一選擇器組合成 3 位五選一的選擇器，電路圖 1 所示，真值表圖 2 　圖 1 　圖 2 2. 試驗 設計 設計思路：利用四個二選一選擇器組合成一個三位五選一 3. 試驗 過程 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY mux3b51 IS 　 PORT(D4,D3,D2,D1,D

41、0:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); 　s2,s1,s0:IN STD_LOGIC; 　Y0:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0) 　); 　 END mux3b51; ARCHITECTURE bev OF mux3b51 IS 　 COMPONENT mux3b21 　 PORT ( 　 a,b:in std_logic_VECTOR(2 DOWNTO 0); 　 s:in std_logic; 　 y:out std_logic_VECTOR(2 DOWN

42、TO 0) 　 ); 　END COMPONENT; 　 SIGNAL E1,E2,E3: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); BEGIN U1:mux3b21 PORT MAP(D0,D1,s0,E1); U2:mux3b21 PORT MAP(D2,D3,s0,E2); U3:mux3b21 PORT MAP(E1,E2,s1,E3); U4:mux3b21 PORT MAP(E3,D4,s2,Y0); END bev; 4. 試驗結果 仿真圖： 　Part4 1. 試驗內容 把輸入的三位二進制數(shù)轉換成一個十進制數(shù)在 7 段數(shù)碼管上顯

43、示 2. 試驗 設計 設計思路：把利用編碼器，把三位二進制數(shù)轉換成 7 位二進制數(shù)。 　 3. 試驗 過程 代碼如下： 　LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY number0to9 IS PORT (IN0,IN1,IN2,IN3:IN STD_LOGIC; 　 OUTPUT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END number0to9; ARCHITECTURE BEV_OF_NUMBER 　OF number0to9 IS SIGNAL SEL:STD_LOG

44、IC_VECTOR(3 DOWNTO 0); BEGIN 　SELlt;=IN3amp;IN2amp;IN1amp;IN0; 　 OUTPUTlt;=quot;1000000quot; WHEN SEL=quot;0000quot; ELSE 　 quot;1111001quot; WHEN SEL=quot;0001quot; ELSE 　 quot;0100100quot; WHEN SEL=quot;0010quot; ELSE 　 quot;0110000quot; WHEN SEL=quot;0011quot; ELSE 　 quot;

45、0011001quot; WHEN SEL=quot;0100quot; ELSE 　 quot;0010010quot; WHEN SEL=quot;0101quot; ELSE 　 quot;0000010quot; WHEN SEL=quot;0110quot; ELSE 　 quot;1111000quot; WHEN SEL=quot;0111quot; ELSE 　 quot;0000000quot; WHEN SEL=quot;1000quot; ELSE 　 quot;0010000quot; WHEN SEL=quot;1001quot

46、; ELSE 　 quot;1111111quot;; END BEV_OF_NUMBER; 4. 試驗結果 仿真圖： 　 Part5 1. 試驗內容： ?。? 　考慮圖七所示的電路，利用一個 3 位寬的 5 選 1 多路選擇器來在 7 段數(shù)碼管顯示 5個字符，使用第四部分的 7 段解碼器，該電路可以顯示 H、E、L、O 和"空白'字符。使用開關 SW14-0 依據(jù)表一設置字符代碼，通過設置開關 SW17-15 選擇特定字符進行顯示。本次試驗要求使用第三部分和第四部分試驗中的電路作為子電路，你需要擴展圖 8中的代碼，以便它使用五個七段數(shù)碼管顯示，而不僅僅是一個。你

47、需要使用每個子電路實例。并且當開關 SW17-15 被切換時，能夠在顯示器上循環(huán)改單詞，表 2 即為所示的輸出模式。 　表 2 2 2. . 試驗設 計: : 　頂層圖：依照表 2 的輸出模式，即每一列對應一個字母選擇，由名 mux51 的選擇器選擇五個譯碼器的輸出結果。圖中的每個譯碼器輸入輸出對應圖 1 真值表。 　設計：五選一選擇器由四個二選一選擇器構成。五個字母在七段共陰極數(shù)碼管顯示利用第四部分的譯碼器組合而成?？赏ㄟ^ SW2-0 讓五個字母循環(huán)顯示 　譯碼器真值表如圖： 　圖 1 3 3. . 試驗過程: : 　頂層圖代碼： 　

48、LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY part5 IS PORT(SW:IN STD_LOGIC_VECTOR(17 DOWNTO 0); 　HEX0,HEX1,HEX2,HEX3,HEX4:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END part5; ARCHITECTURE BEVPART5 OF part5 IS 　COMPONENT char1 --第一個字母元件例化 　 PORT(INPUT1:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); 　

49、 OUT1:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); 　END COMPONENT; 　COMPONENT char2 --其次個字母元件例化 　 PORT (INPUT2:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); 　OUT2:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); 　END COMPONENT; 　COMPONENT char3 --第三個字母元件例化 　 PORT(INPUT3:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);

50、　OUT3:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); 　 END COMPONENT; 　COMPONENT char4 --第四個字母元件例化 　 PORT(INPUT4:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); 　 OUT4:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); 　 END COMPONENT; 　COMPONENT char5 --第五個字母元件例化 　 PORT(INPUT5:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);

51、 　 OUT5:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); 　 END COMPONENT; 　COMPONENT mux51 --五選一選擇器例化 　 PORT(S,U,V,W,X,Y:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); --S 為掌握信號 　 M:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0)); 　 END COMPONENT; 　 SIGNAL A:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); BEGIN U1:mux51 PORT MAP(SW(2

52、DOWNTO 0),SW(5 DOWNTO 3),SW(8 DOWNTO 6),SW(11 DOWNTO 9),SW(14 DOWNTO 12),SW(17 DOWNTO 15),A); --SW2-0 掌握字母的循環(huán)顯示 CH1:char1 PORT MAP(A,HEX4); --輸出的字母在數(shù)碼管上顯示 CH2:char2 PORT MAP(A,HEX3); CH3:char3 PORT MAP(A,HEX2); CH4:char4 PORT MAP(A,HEX1); CH5:char5 PORT MAP(A,HEX0); END BEVPART5; 　三位五選一： 　LI

53、BRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY mux3b51 IS 　 PORT(D4,D3,D2,D1,D0:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); 　s2,s1,s0:IN STD_LOGIC; 　Y0:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0) 　); END mux3b51; ARCHITECTURE bev OF mux3b51 IS 　 COMPONENT mux3b21--對三位二選一例化 　 PORT ( 　 a,b:in

54、std_logic_VECTOR(2 DOWNTO 0); 　 s:in std_logic; 　 y:out std_logic_VECTOR(2 DOWNTO 0) 　 ); 　END COMPONENT; 　 SIGNAL E1,E2,E3: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); BEGIN U1:mux3b21 PORT MAP(D0,D1,s0,E1); U2:mux3b21 PORT MAP(D2,D3,s0,E2); U3:mux3b21 PORT MAP(E1,E2,s1,E3); U4:mux3b21 PORT M

55、AP(E3,D4,s2,Y0); END bev; 4. 試驗結果： ?。? 　仿真圖： 　當輸入為"000'時 HEX0 顯示字母"O' 　當輸入為"000'時 HEX1 顯示字母"L' 　當輸入為"000'時 HEX2 顯示字母"L' 　 當輸入為"000'時 HEX3 顯示字母"E' 　當輸入為"000'時 HEX4 顯示字母"H' 　運行結果：通過 SW0-2 調整顯示 當 SW2-0=000 時 　當 SW2-0=001 時 　當 SW2-0=010 時 　 當 SW2-0=011 時 　當

56、 SW2-0=100 時 　 試驗二 數(shù)字和顯示 Part1 1. 試驗內容 　在 7 段顯示器上顯示由開關 SW150 設置的值 hex3 到 hex0。讓 SW1512、SW118、SW74 和 SW30 表示的值分別顯示在 hex3、hex2、hex1 和 hex0 上。電路應當能夠顯示 0到 9 之間的數(shù)字，并且應當將 1010 到 1111 的值忽視。 　2. 試驗設計 設計思路：SW0-3 對應 HEX0，SW4-7 對應 HEX1，SW8-11 對應 HEX2，SW12-15 對應 HEX3。 　頂層圖是由四個數(shù)據(jù)譯碼器組成。 　最底層譯碼

57、器如圖： 　頂層電路如圖： 　3. 試驗 過程 頂層代碼如下： 　LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY display0to9 IS PORT(SW:IN STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0); 　HEX0,HEX1,HEX2,HEX3:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END ENTITY; ARCHITECTURE BEV1 OF display0to9 IS COMPONENT number0to9 --把四位 2 進制數(shù)轉換成 1 位十

58、進制數(shù)并在數(shù)碼管上顯示 PORT(INPUT:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); 　 OUTPUT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END COMPONENT; BEGIN N1:number0to9 PORT MAP(SW(3 DOWNTO 0),HEX0); N2:number0to9 PORT MAP(SW(7 DOWNTO 4),HEX1); N3:number0to9 PORT MAP(SW(11 DOWNTO 8),HEX2); N4:number0to9 PORT MAP(SW(15 DOWNTO 12)

59、,HEX3); END ARCHITECTURE; 　器件 number0to9： 　LIBRARY IEEE; 　 USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY number0to9 IS PORT (IN0,IN1,IN2,IN3:IN STD_LOGIC; 　 OUTPUT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END number0to9; ARCHITECTURE BEV_OF_NUMBER 　OF number0to9 IS SIGNAL SEL:STD_LOGIC_VECTOR(3

60、 DOWNTO 0); BEGIN 　SELlt;=IN3amp;IN2amp;IN1amp;IN0; 　 OUTPUTlt;=quot;1000000quot; WHEN SEL=quot;0000quot; ELSE 　 quot;1111001quot; WHEN SEL=quot;0001quot; ELSE 　 quot;0100100quot; WHEN SEL=quot;0010quot; ELSE 　 quot;0110000quot; WHEN SEL=quot;0011quot; ELSE 　 quot;0011001quot

61、; WHEN SEL=quot;0100quot; ELSE 　 quot;0010010quot; WHEN SEL=quot;0101quot; ELSE 　 quot;0000010quot; WHEN SEL=quot;0110quot; ELSE 　 quot;1111000quot; WHEN SEL=quot;0111quot; ELSE 　 quot;0000000quot; WHEN SEL=quot;1000quot; ELSE 　 quot;0010000quot; WHEN SEL=quot;1001quot; ELSE

62、　 quot;1111111quot;; END BEV_OF_NUMBER; 4. 試驗結果 SW0-15 一次輸入的數(shù)為 1 2 3 4, 　HEX0：1111001（1） 　HEX1：0100100（2） 　HEX2：0110000（3） 　HEX3：0011001（4） 　Part2 1. 試驗內容 設計一個將四位二進制數(shù) v=v3v2v1v0 轉換為兩位十進制數(shù) d=d1d0 的電路。表 1 顯示了所需的輸出值。該電路的部分設計如圖 1 所示。它包括一個比較器，用于檢查 V 值是否大于 9，并在 7 段顯示器的掌握中使用該比較器的輸出。您將通過

63、創(chuàng)建包含比較器、多路復用器和電路 A（此時不包括電路 B 或 7 段解碼器）的 VHDL 實體來完成此電路的設計。vhdl實體應當具有四位輸入 v、四位輸出 m 和輸出 z。本練習的目的是使用簡潔的 vhdl 賦值語句來使用布爾表達式指定所需的規(guī)律函數(shù)。 　2. 試驗 設計 設計思路：把比較器、二選選擇器，circuitA 封裝成一個器件。比較器的設計是讓輸入的四位數(shù)的第 4 位和第三位做與運算，第四位和其次位做與運算，若有其中一個與運算的結果為 1，則證明這個數(shù)大于 9 則有進位。然后對數(shù)據(jù)的第 1,2，3 位進行處理，把十位和個位在 HEX 上顯示。 　比較器、二選選擇器，

64、circuitA 封裝成一個器件 　頂層圖： 　3. 試驗 過程 頂層代碼： 　LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY LPII IS PORT (SW:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); 　 HEX0,HEX1:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END LPII; ARCHITECTURE BEV_LPII OF LPII IS 　COMPONENT manage_L2PII 　PORT(V0,V1,V2,V3:IN S

65、TD_LOGIC; 　 OUTPUT0,OUTPUT1,OUTPUT2,OUTPUT3,OUTPUT4:OUT STD_LOGIC); 　END COMPONENT; 　COMPONENT circuitB 　PORT(ZIN:IN STD_LOGIC; 　ZOUTPUT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); 　END COMPONENT; 　COMPONENT number0to9 　PORT(IN0,IN1,IN2,IN3:IN STD_LOGIC; 　OUTPUT:OUT STD_LO

66、GIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); 　END COMPONENT; 　SIGNAL m0,m1,m2,m3,z:STD_LOGIC; 　SIGNAL M:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); BEGIN MA:manage_L2PII PORT MAP(SW(0),SW(1),SW(2),SW(3),m0,m1,m2,m3,z); CI:circuitB PORT MAP(Z,HEX1); NU:number0to9 PORT MAP(m0,m1,m2,m3,HEX0); END BEV_LPII; 　比較器、二選選擇器，circuitA 封裝成一個器件代碼: 　 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY manage_L2PII IS PORT(V0,V1,V2,V3:IN STD_LOGIC; 　OUTPUT0,OUTPUT1,OUTPUT2,OUTPUT3,OUTPUT4:OUT STD_LOGIC); END manage_L2PII;