实验七----4选1多路选择器设计实验知识讲解.doc

精品文档实验七 4选1多路选择器设计实验一、 实验目的进一步熟悉QuartusII的VHDL文本设计流程、组合电路的设计仿真和测试。二、 实验原理 四选一多路选择器设计时，试分别用IF_THEN语句、WHEN_ELSE和CASE语句的表达方式写出此电路的VHDL程序，要求选择控制信号s1和s2的数据类型为STD_LOGIC;当s1=0，s0=0；s1=0，s0=1；s1=1，s0=0和s1=1，s0=1时，分别执行y=a、y=b、y=c、y=d。三、程序设计 其示意框图如下：其中输入数据端口为a、b、c、d，s1、s2为控制信号，Y为输出。 令s0s1=“00”时，输出y=a； 令s0s1=“01”时，输出y=b； 令s0s1=“10”时，输出y=c；令s0s1=“11 时，输出y=d； 4 选 1 数 据 选 择 器 a 输入 b y 数据 c d s0 s1真值表如下：输入输出x s0 s1 y a 0 0 ab 0 1 bc 1 0 c d 1 1 d四、 VHDL仿真实验（1）用IF_THEN语句设计4选1多路选择器 1.建立文件夹D：alteralEDAzuoyeif_mux41,启动QuartusII软件工作平台，打开并建立新工程管理窗口，完成创建工程。图1 利用New Project Wizard创建工程mux41 2.打开文本编辑。NEWVHDL File相应的输入源程序代码存盘为mux41.vhd.。图2 选择编辑文件类型源程序代码如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux41 ISPORT(a,b,c,d:IN STD_LOGIC; s0: IN STD_LOGIC; s1: IN STD_LOGIC; y: OUT STD_LOGIC);END ENTITY mux41;ARCHITECTURE if_mux41 OF mux41 IS SIGNAL s0s1:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); BEGIN s0s1=s0&s1; PROCESS(s0s1,a,b,c,d) BEGIN IF s0s1=00 THEN y=a; ELSIF s0s1=01 THEN y=b; ELSIF s0s1=10 THEN y=c; ELSE yNetlist Viewers-RTL Viewers命令，即HDL的RTL级图形观测器，选择好后即自动弹出计数器设计的RTL电路，如下图：图7 RTL电路图(2)用WHEN_ELSE语句设计4选1多路选择器1.建立文件夹D：alteralEDAzuoyewhen_mux41,启动QuartusII软件工作平台，打开并建立新工程管理窗口，完成创建工程。图1 利用New Project Wizard创建工程mux41 2.打开文本编辑。NEWVHDL File相应的输入源程序代码存盘为mux41.vhd.。图2 选择编辑文件类型源程序代码如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux41 ISPORT(a,b,c,d:IN STD_LOGIC; s0: IN STD_LOGIC; s1: IN STD_LOGIC; y: OUT STD_LOGIC);END ENTITY mux41;ARCHITECTURE when_mux41 OF mux41 IS SIGNAL s:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);BEGINs=s0&s1; yNetlist Viewers-RTL Viewers命令，即HDL的RTL级图形观测器，选择好后即自动弹出计数器设计的RTL电路，如下图：图7 RTL电路图 (3)用CASE语句设计4选1多路选择器1.建立文件夹D：alteralEDAzuoyecase_mux41,启动QuartusII软件工作平台，打开并建立新工程管理窗口，完成创建工程。图1 利用New Project Wizard创建工程mux41 2.打开文本编辑。NEWVHDL File相应的输入源程序代码存盘为mux41.vhd.。图2 选择编辑文件类型源程序代码如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux41 ISPORT(a,b,c,d:IN STD_LOGIC; s0: IN STD_LOGIC; s1: IN STD_LOGIC; y: OUT STD_LOGIC);END ENTITY mux41;ARCHITECTURE case_mux41 OF mux41 IS SIGNAL s0s1:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); BEGIN s0s1yyyyNULL; END CASE; END PROCESS; END ARCHITECTURE case_mux41; 3.综合运行，检查设计是否正确。图3 全程编译无错后的报告信息4.生成symbol。图4 生成symbol5.建立波形编辑文件进行功能仿真，仿真结果如下图所示。图5 设置时钟CLK的周期图6 仿真波形输出报告 从上图时序仿真可以看出： s0s1=“00”时，输出y=a； s0s1=“01”时，输出y=b； s0s1=“10”时，输出y=c； s0s1=“11 时，输出y=d；6.查看RTL电路。选择Tools-Netlist Viewers-RTL Viewers命令，即HDL的RTL级图形观测器，选择好后即自动弹出计数器设计的RTL电路，如下图：图7 RTL电路图 精品文档