一、实验目的

熟悉QuartusⅡ的VHDL文本设计过程，学习简单时序逻辑电路的设计、仿真和测试方法。

二、实验

1. 基本命题

用VHDL文本设计触发器，触发器的类型可任选一种。给出程序设计、仿真分析、硬件测试及详细实验过程。

① 实验原理

由数电知识可知，D触发器由输入的时钟信号（CLK）、数据输入口（D）和数据输出（Q）构成。本程序通过进程监视CLK和D\，当CLK为上升沿的时候，将D赋值给Q，要完成这个赋值操作，必须再借助一个信号S来进行值的传递。

② 程序设计

③ 仿真分析

仿真预测：输入一组波形，当且仅当CLK为上升沿的时候，Q输出D的值；否则，Q保持原值不变。

图1  D触发器仿真波形图

 结论：仿真的结果与仿真预测一致。

④ 硬件测试

我们通过将输出Q设为为灯泡(D1)，按键1为D，按键2为CLK。

表2-1  D触发器在GWAC6板上目标芯片EP1C6Q240C8的引脚锁定信息

如表2-1所示完成元件D触发器与实验板引脚的绑定。如图2所示

图2  D触发器与实验板引脚的绑定

 

2. 扩展命题

将设计的触发器看成是一个元件，利用元件例化语句设计如图4-1所示4D透明锁存器。给出程序设计、仿真分析、硬件测试及详细实验过程。

图3 4D透明锁存器

① 实验原理

依据图3 ，我们将所有触发器的时钟输入端接入同一个时钟，将第一个触发器的输入端接入D0输入，第一个触发器输出Q0接入Q0。其他的D触发器按照第一个触发器的接法，按输入、输出口下标的递增顺序与对应的输入、输出总线相连。根据锁存器的特性，在程序设计中，我们通过监视CLK的电平，当CLK为高电平时，将输入原样输出；否则保持输出状态。

② 程序设计

③ 仿真分析

仿真预测：输入一组波形，当且仅当BCLK为高电平的时候，BQ输出BD的值；否则，BQ输出高阻态。

图4  4D透明锁存器仿真波形图

实验原理：为了让实验的效果明显，我们取的BCLK周期为BD的两倍。

 结论：仿真的结果与仿真预测一致。

④ 硬件测试

我们通过将BD（1）、BD（2）、BD（3）、BD（4）设为按键1、2、3、4，D1,D2,D3,D4为BQ(1)、BQ(2)、BQ(3)、BQ(4),CLK设置为按键5。

表2-2  4D透明锁存器在GWAC6板上目标芯片EP1C6Q240C8的引脚锁定信息

如表1-1所示完成元件4D透明锁存器与实验板引脚的绑定。如图5所示

图5  4D透明锁存器与实验板引脚的绑定

最新文章

1. python爬虫学习(5) —— 扒一下codeforces题面
2. 国内可用maven repository 配置
3. 两种CSS3圆环进度条详解
4. java_常用数据类型转换基础篇
5. Rank of Tetris(hdu1811拓扑排序+并查集)
6. C#基础枚举的设计
7. Struts2(五)——核心拦截器
8. JS框架~Angularjs
9. MD5加密解密
10. 不要怂，就是GAN (生成式对抗网络) （四）：训练和测试 GAN
11. oracle-获取数据库中所有表的注释 comments
12. about-php
13. git添加秘钥提示Key is already in use
14. hackerrank杂记
15. Openflow协议详解
16. 一款jq的计时器
17. U3D面试题系列二
18. LeetCode 771 Jewels and Stones 解题报告
19. 讲讲亿级PV的负载均衡架构
20. WCF+Nhibernate循环引用导致序列化的问题

热门文章

1. linq 对Sum()函数的支持
2. 一段防盗连的PHP代码
3. input输入子系统
4. springMVC + Spring + MyBatis 整合
5. 如何查看linux内核的版本号？
6. media type的类型汇总
7. IT_sort用法实例
8. 交换机和VLAN
9. SUSE Linux Enterprise Server 11 软件源
10. c++之socket，阻塞模式