四選一多路選擇器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

EDA試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二四選一多路選擇器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)一步熟悉QuartusII的VHDL文本設(shè)計(jì)流程、組合電路的設(shè)計(jì)仿真和測(cè)試。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一：根據(jù)以下流程，利用QuartusII完成四選一多路選擇器的文本編輯輸入和仿真測(cè)試等步驟，給出仿真波形。創(chuàng)建工程。新建文件夾。輸入正確的源程序，保存，編譯。波形仿真，分配引腳，編譯。下載到試驗(yàn)箱，進(jìn)行功能驗(yàn)證。（原理圖及仿真的波形界面在備注）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二:在試驗(yàn)系統(tǒng)上硬件測(cè)試，驗(yàn)證此設(shè)計(jì)的功能，對(duì)于引腳鎖定以及硬件下載測(cè)試。輸出信號(hào)接蜂鳴器。最后進(jìn)行編譯、下載和硬件測(cè)試實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三：對(duì)VHDL不同描述方式的四選一多路選擇器進(jìn)行硬件實(shí)驗(yàn)，比較他們的特性。三、程序設(shè)計(jì)其示意框圖如下：其中輸入數(shù)據(jù)端口為a、b、c、d，s1、s2為控制信號(hào)，Y為輸出。令s1s2=“00”時(shí)，輸出Y=a；令s1s2=“01”時(shí)，輸出Yb；令s1s2=“10”時(shí)，輸出Y=c；令s1s2=“11’時(shí)，輸出Y=d；輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)真值表如下:輸入輸出Xs1s2Ya00ab01bc10cd11d弟一種方案：LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYmux41aISPORT(a,b,c,d,s0,s1:INSTD_LOGIC;--輸入信號(hào)y:OUTSTD_LOGIC);--輸出信號(hào)ENDENTITYmux41a;ARCHITECTUREoneOFmux41aISSIGNALS:STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);BEGINS<=s0&s1;--并置操作，獲得二維矢量數(shù)據(jù)類型PROCESS(s0,s1,a,b,c,d)--敏感信號(hào)BEGINCASESISWHEN"00"=>y<=a;WHEN"01"=>y<=b;WHEN"10"=>y<=c;WHEN"11"=>y<=d;--其它情況為空值--CASE語句結(jié)束--PROCESS進(jìn)程語句結(jié)束WHENOTHERS=>NULL;ENDCASE;END--其它情況為空值--CASE語句結(jié)束--PROCESS進(jìn)程語句結(jié)束LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITYMUX41ISPORTS1:INBIT;S0:INBIT;a:INBIT;b:INBIT;c:INBIT;d:INBIT;Y:OUTBIT);ENDMUX41;ARCHITECTURELOGICOFMUX41ISBEGINY<=(aAND(NOTS1)AND(NOTS0))OR(bAND(NOTS1)ANDS0)OR(cANDS1AND(NOTS0))OR(dANDS1ANDS0);ENDLOGIC;程序分析：四選一多路選擇器設(shè)計(jì)時(shí)，定義輸入S為標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)漏記為STD_LOGIC,輸出的信號(hào)y的數(shù)據(jù)類型定義為2位標(biāo)準(zhǔn)邏輯矢量位STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0).使用LIBRATY語句和USE語句，來打開IEEE庫的程序包STD_LOGIC_1164.ALL。當(dāng)輸入信號(hào)時(shí)，程序按照輸入的指令來選擇輸出，例如輸入信號(hào)為“00”時(shí)，將a的值給y，進(jìn)而輸出y的值，輸入信號(hào)為“11”是，將a的值給y，進(jìn)而輸出y的值。若輸入信號(hào)是已經(jīng)定義的四個(gè)信號(hào)之外的值時(shí)(即當(dāng)IF條件語句不滿足時(shí))，輸出值為x，并將x的值給輸出信號(hào)z。這樣即可實(shí)現(xiàn)四選一數(shù)據(jù)選擇的功能。四、仿真波形

分析：從上圖時(shí)序仿真可