选多路选择器
四选一多路选择器
四选一选择器的VHDL程序实现及仿真一、四选一选择器的基本功能描述选择器常用于信号的切换，四选一选择器常用于信号的切换，四选一选择器可以用于4路信号的切换。
四选一选择器有四个输入端input（0）~ input（3），两个信号选择端a和b及一个信号输出端y。
当a、b输入不同的选择信号时，就可以使input（0）~ input（3）中某一个相应的输入信号与输出y端接通。
例如，当a=b=“0”时，input （0）就与y接通。
四选一电路的逻辑功能真值表如下图所示：我们可以根据上面的逻辑真值表，设计四选一电路系统的VHDL 源程序，并进行程序的编译和仿真。
二、编写VHDL源程序下面为四选一选择器的VHDL源程序：四选一选择器VHDL源程序如下：LIBRARY IEEE; ***库的调用***USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ***库的调用***ENTITY mux4 IS ***实体定义*** PORT (input:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); ***输入管脚的定义***a,b:IN STD_LOGIC; ***输入管脚的定义***y:OUT STD_LOGIC ); ***输出管脚的定义***END mux4;ARCHITECTURE rtl OF mux4 IS ***结构的定义***SIGNAL sel:STD_LOGIC_VECTOR (1 DOWNTO 0); ***信号定义***BEGINsel<=b&a;PROCESS (input,sel) ***进程的定义***BEGINIF(sel="00") THENy<=input(0);ELSIF(sel<="01") THENy<=input(1);ELSIF(sel<="10") THENy<=input(2);ELSEy<=input(3);END IF;END PROCESS;END rtl;三、文本文件的编译及仿真全过程在编辑器中输入并保存了以上四选一选择器的VHDL源程序后就可以对它进行编译了，编译的最终目的是为了生成可以进行仿真、定时分析及下载到可编程器件的相关文件，如*.cnf，*.rpt，*.snf，*.pof 等。
4选1多路选择器VHDL语言设计
4选1多路选择器VHDL语言设计在VHDL语言中设计一个4选1多路选择器主要涉及到以下几个方面：实体声明、端口声明、内部信号声明、内部结构设计、行为建模以及仿真测试。
下面是一个VHDL语言设计的参考模板，详细解释了每个步骤的实现方法。
1. 实体声明（Entity Declaration）```vhdlentity mux_4to1 isportA, B, C, D : in std_logic;S : in std_logic_vector(1 downto 0);CLK : in std_logic;Y : out std_logicend mux_4to1;```2. 端口声明（Port Declaration）端口声明定义了输入和输出端口的类型。
在这个例子中，输入和输出端口的类型都是标准逻辑类型。
```vhdlarchitecture behavioral of mux_4to1 issignal input_mux : std_logic_vector(3 downto 0);beginA <= input_mux(0);B <= input_mux(1);C <= input_mux(2);D <= input_mux(3);end behavioral;```3. 内部信号声明（Internal Signal Declaration）内部信号声明是为了辅助模块内的信号传输和处理。
在这个例子中，我们需要声明一个内部信号来保存选择信号S对应的多路选择器输入信号。
```vhdlarchitecture behavioral of mux_4to1 issignal input_mux : std_logic_vector(3 downto 0);signal mux_out : std_logic;beginA <= input_mux(0);B <= input_mux(1);C <= input_mux(2);D <= input_mux(3);end behavioral;```4. 内部结构设计（Internal Structure Design）内部结构设计定义了多路选择器的逻辑结构。
常见的组合逻辑电路
常见的组合逻辑电路一、引言组合逻辑电路是由多个逻辑门组成的电路，它们根据输入信号的不同组合，产生不同的输出信号。
在现代电子技术中，组合逻辑电路被广泛应用于数字电路、计算机系统、通信系统等领域。
本文将介绍几种常见的组合逻辑电路及其工作原理。
二、多路选择器（MUX）多路选择器是一种常见的组合逻辑电路，它具有多个输入端和一个输出端。
根据控制信号的不同，选择器将其中一个输入信号传递到输出端。
例如，一个4选1多路选择器有4个输入端和1个输出端，根据2个控制信号可以选择其中一个输入信号输出。
多路选择器常用于数据选择、多输入运算等场合。
三、译码器（Decoder）译码器是一种将输入信号转换为对应输出信号的组合逻辑电路。
常见的译码器有2-4译码器、3-8译码器等。
以2-4译码器为例，它有2个输入信号和4个输出信号。
根据输入信号的不同组合，译码器将其中一个输出信号置为高电平，其他输出信号置为低电平。
译码器常用于地址译码、显示控制等应用。
四、加法器（Adder）加法器是一种用于实现数字加法运算的组合逻辑电路。
常见的加法器有半加器、全加器等。
半加器用于两个1位二进制数的相加，而全加器用于多位二进制数的相加。
加法器通过多个逻辑门的组合，将两个二进制数进行相加，并输出相应的和与进位。
加法器广泛应用于数字电路、计算机算术单元等领域。
五、比较器（Comparator）比较器是一种用于比较两个数字大小关系的组合逻辑电路。
常见的比较器有2位比较器、4位比较器等。
以2位比较器为例，它有两组输入信号和一个输出信号。
当两组输入信号相等时，输出信号为高电平；当第一组输入信号大于第二组输入信号时，输出信号为低电平。
比较器常用于数字大小判断、优先级编码等应用。
六、编码器（Encoder）编码器是一种将多个输入信号转换为对应输出信号的组合逻辑电路。
常见的编码器有2-4编码器、8-3编码器等。
以2-4编码器为例，它有2个输入信号和4个输出信号。
多路选择器有哪些
多路选择器有哪些
多路选择器的分类
多路选择器也称数据选择器。
常见分类有4选1数据选择器、8选1数据选择器（型号为74151、74LS151、74251、74LS152）、16选1数据选择器（可以用两片74151连接起来构成）等之分。
多路选择器还包括总线的多路选择，模拟信号的多路选择等，另外相应的器件也有不同的特性和使用方法。
多路选择器的4选1原理图
图所示的是四选一多路选择器的原理图。
图中的D0、D1、D2、D3是四个数据输入端，Y为输出端，A1、A0是地址输入端。
从表中可见，利用指定A1A0的代码，能够从D0、D1、D2、D3这四个输入数据中选出任何一个并送到输出端。
因此，用数据选择器可以实现数据的多路分时传送。
此外，多路选择器还广泛用于产生任意一种组合逻辑函数。
如果把A1、A0视为两个输入逻辑变量，同时把D0、D1、D2和D3取为第三个输入逻辑变量A2的不同状态（即A2、/A2、1或0），便可产生所需要的任何一种三变量A2、A1、A0的组合逻辑函数。
可见，利用具有n 位地址输入的多路选择器可以产生任何一种输入变量数不大于n +1的组合逻。
多路选择器的基本功能
多路选择器的基本功能
多路选择器，也称为多路复用器（Multiplexer），是计算机网络中的一种关键技术，用于实现高效的数据传输。
它的基本功能是允许多个输入和输出通道通过一个共享的通道进行传输，从而提高数据传输的效率和可靠性。
多路选择器的基本功能可以分为两个方面：多路复用和多路分解。
多路复用是指将多个输入通道的数据流合并成一个输出通道的数据流；多路分解则是将一个输入通道的数据流拆分成多个输出通道的数据流。
在计算机网络中，多路选择器通常用于提高数据传输的效率。
通过将多个通信通道合并成一个通道，可以有效地利用网络资源，减少网络拥塞和传输延迟。
例如，在传输大文件时，可以将文件分成多个小块，通过不同的通道同时传输，从而提高传输速度。
多路选择器还可以提高数据传输的可靠性。
通过将多个通信通道合并成一个通道，即使其中某个通道出现故障，也可以通过其他正常的通道继续传输数据，从而避免数据丢失或传输错误。
多路选择器的实现方式有多种，常用的有硬件多路选择器和软件多路选择器。
硬件多路选择器通常是通过专用的电路来实现，具有高速和高效的特点；软件多路选择器则是通过软件程序来实现，具有灵活性和可配置性的优势。
在实际应用中，多路选择器被广泛应用于各种网络设备和协议中。
例如，在路由器和交换机中，多路选择器用于实现数据包的转发和路由选择；在传输控制协议（TCP）中，多路选择器用于管理多个TCP连接，提供可靠的数据传输。
多路选择器是计算机网络中的一种关键技术，通过将多个输入和输出通道合并或拆分，提高数据传输的效率和可靠性。
它在网络设备和协议中的应用非常广泛，对于提高网络性能和数据传输的可靠性起到了重要作用。
(完整word版)2选1多路选择器数选器muxverilog
2 实验22。
1 实验内容题目：设计一个1位的二选一多路选择器要求：1.使用门级描述实现 2。
使用逻辑表达式实现 3。
使用if条件语句实现4。
出现正确的仿真波形，无需板子上验证。
2.2 实验步骤1.系统设计设计1位2选1选通器需要三个输入一个输出，其中中输入需要1根地址线两根数据线.设输入一位数据a,b,地址为addr,输出为Out,根据2to1选通器的特点，可得其逻辑表达式为：_______out=a·addr+b·addr（1）门级描述需要两个与门一个非门一个或门，其中所有变量均为wire类型，且需要三个wire类型中间变量储存信号.（2）逻辑表达式源代码中用assign out=sel？a：b;或 assign out=(a＆sel)｜(b＆～sel)；（3）If条件语句If语句在always语句中进行判断。
2.RTL原理图（1）门级结构（2）逻辑语句使用两种逻辑语句进行RTL分析结果略有不同,out=sel?a：b;会分析出来一个2选1选通器而out=（a＆sel）｜（b＆～sel)；分析结果与门级结构类似1）out=sel？a:b;2）out=（a＆sel)|（b&～sel）；(3）if语句3.重要源代码及注释(1)门级结构module mux2_1(a，b，out,addr)；input a，b,addr；output out;wire naddr,a1,b1；//定义中间变量not (naddr,addr）;and (b1，b,naddr)；and (a1,a，addr）；or (out，a1,b1）；endmodule（2）逻辑语句module luoji(input a,input b，input sel,output out）；assign out=（a＆sel)|(b＆～sel)；endmodule（3)if语句module mux2_1if（a，b,sel，out);input a,b，sel；output out;reg out;always@（a or b or sel）beginif（sel) out=a;else out=b；end2。
2选1多路选择器数选器muxverilog
2 实验22.1 实验内容题目：设计一个1位的二选一多路选择器要求：1.使用门级描述实现 2.使用逻辑表达式实现 3.使用if条件语句实现4.出现正确的仿真波形，无需板子上验证。
2.2 实验步骤1.系统设计设计1位2选1选通器需要三个输入一个输出，其中中输入需要1根地址线两根数据线。
设输入一位数据a,b,地址为addr，输出为Out,根据2to1选通器的特_______点，可得其逻辑表达式为：out=a·addr+b·addr（1）门级描述需要两个与门一个非门一个或门，其中所有变量均为wire类型，且需要三个wire类型中间变量储存信号。
（2）逻辑表达式源代码中用assign out=sel?a:b;或assign out=(a&sel)|(b&~sel);（3）If条件语句If语句在always语句中进行判断。
2.RTL原理图（1）门级结构（2）逻辑语句使用两种逻辑语句进行RTL分析结果略有不同，out=sel?a:b;会分析出来一个2选1选通器而out=(a&sel)|(b&~sel);分析结果与门级结构类似1）out=sel?a:b;2）out=(a&sel)|(b&~sel);（3）if语句3.重要源代码及注释（1）门级结构module mux2_1(a,b,out,addr);input a,b,addr;output out;wire naddr,a1,b1;//定义中间变量not (naddr,addr);and (b1,b,naddr);and (a1,a,addr);or (out,a1,b1);endmodule（2）逻辑语句module luoji(input a,input b,input sel,output out);assign out=(a&sel)|(b&~sel);endmodule（3）if语句module mux2_1if(a,b,sel,out);input a,b,sel;output out;reg out;always@(a or b or sel)beginif(sel) out=a;else out=b;end2.3 结果分析1．Testbench代码（3种方式testbench 中代码类似，此处以if语句为例）module mux2_1if_tb();reg a,b,sel;mux2_1if m1(a,b,sel,out);initialbegina=0;b=0;sel=0;endalwaysbegin#10 a<=~a;endalwaysbegin#20 b<=~b;endalwaysbegin#15 sel<=1;#8 sel<=0;endendmodule2．仿真波形图（1）门级结构（2）逻辑语句（3）If语句3．说明三种方式均定义当选择端值为1时输出a，选择端值为0输出b；其中逻辑语句与if语句testbench部分代码相同，门级结构咯有不同，三种波形仿真图像均正确，符合2选1选通器功能。
实验报告一多路选择器
计算机组成原理实验报告——实验一多路选择器的设计与实现专业：计算机科学与技术（师范）姓名：XXX学号：指导老师：完成日期：实验目的1、回顾多路选择器的原理2、熟悉Logisim软件的使用方法3、熟悉ISE软件的开发过程4、锻炼使用VHDL语言面熟硬件的能力5、熟悉Digilent Nexy3 FPGA开发板一、实验内容用两种方法实现一个两位数据的2选1多路选择器1、用Logisim软件设计2选1多路选择器并进行仿真2、使用VHDL语言设计2选1多路选择器，并在ISE环境下进行综合、仿真、调试，并下载到Digilent Nexy3 FPGA开发板进行验证二、实验过程第一部分：用Logisim实现2选1多路选择器Step 1：创建工程2选1多路选择器的逻辑表达式：Z=（A* S）+（B*S），由此可知一个2选1多路选择器需要用到与、或、非三种逻辑门电路Step 2：添加元件添加U1、U2、U3、U4四个与门电路，U5一个非门电路，U6、U7两个或门电路添加A0、A1、B0、B1、S五个输入端口，Z0、 Z1两个输出端口完成后如下图所示：Step3：连线完成后如下图所示：Step 4：仿真Step 5：编辑电路外观Step 6: 电路应用三、实验结果第一部分：用Logisim实现2选1多路选择器实验结果1、表格：序号输入输出A1A0B1B0S Z1Z0（预期)Z1Z0(实际)1000110101 2001011010 3001110011 4010000101 510000101061100011112、截图四、实验心得通过实验我熟悉了Logisim软件的使用方法，并且掌握了多路选择器的设计与实现。
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选多路选择器 部门： xxx 时间： xxx
整理范文，仅供参考，可下载自行编辑EDA实验二4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、实验内容 实验内容一：根据4.1流程，利用 QuartusII 完成四选一多路选择器的文本 编辑输入和仿真测试等步骤，给出仿真波形。 b5E2RGbCAP 实验内容二：对 VHDL 不同描述方式的四选一多路选择器进行硬件实验， 比较他们的特性。 三、实验记录 1. when-else语句设计的4选1多路选择器 a>.利用when-else语句的vhdl程序 library ieee。 use ieee.std_logic_1164.all。 entity mux41a is port( a,b,c,d,s0,s1:in std_logic。 y:out std_logic>。 end entity mux41a。 architecture one of mux41a is begin y<= a when s0='0' and s1='0' else b when s0='1' and s1='0' else c when s0='0' and s1='1' else d。 end architecture one。 备注 以上是when-else语句设计的4选1多路选择器的vhdl描述。程序中应该注意的有以下几点 A. 一：实体的命名要和工程名相同，并且不能是中文的或者以数字
开头； B. 二：when-else语句具有最高赋值优先级； b>.when-else语句设计的4选1多路选择器的RTL图
图<1）when-else语句设计的4选1多路选择器的RTL图 c>.when-else语句设计的4选1多路选择器的时序仿真波形图 图<2）when-else语句设计的4选1多路选择器的时序仿真波形图 d>.when-else语句设计的4选1多路选择器功能仿真波形图
图<3）when-else语句设计的4选1多路选择器功能仿真波形图 2. if-then语句设计的4选1多路选择器 a>.利用when-else语句的vhdl程序 library ieee。 use ieee.std_logic_1164.all。 entity mux41b is port( a,b,c,d,s0,s1:in std_logic。 y:out std_logic>。 end entity mux41b。 architecture one of mux41b is begin process (a,b,c,d,s0,s1> begin if s0='0' and s1='0' then y<= a。end if。 if s0='1' and s1='0' then y<= b。end if。 if s0='0' and s1='1' then y<= c。end if。 if s0='1' and s1='1' then y<= d。end if。 end process。 end architecture one。 备注： 以上是if—then语句设计的4选1多路选择器的vhdl描述。值得注意以下几点： 程序开头应该包含std_logic_1164.all这个程序库包添加进去<由于在定义端口是端口号的类型为std_logic）；p1EanqFDPw B. 进程语句应该将能够导致本进程启动的信号加到进程后的敏感信
号表中，这能才能使得进程更加具有一般意义； C. 每一条的if-then语句后都应该以endif结束； b>.if-then语句设计的4选1多路选择器的RTL图 图<4）if-then语句设计的4选1多路选择器的RTL图 ` c>.if-then语句设计的4选1多路选择器的时序仿真波形图
图<5）if-then语句设计的4选1多路选择器的时序仿真波形图 d>.if-then语句设计的4选1多路选择器的功能仿真波形图 图<6）if-then语句设计的4选1多路选择器的功能仿真波形图 3. case语句设计的4选1多路选择器 a>.利用case语句的vhdl程序 library ieee。 use ieee.std_logic_1164.all。 entity mux41d is port( a,b,c,d,s0,s1:in std_logic。 y:out std_logic>。 end entity mux41d。 architecture one of mux41d is signal s:std_logic_vector(1 downto 0>。 begin s <= s0 & s1。 process(s> begin case s is when "00" => y<= a。 when "10" => y<= b。 when "01" => y<= c。 when "11" => y<= d。 when others =>null。 end case。 end process。 end architecture one。 b>.case语句设计的4选1多路选择器的RTL图
图<7）case语句设计的4选1多路选择器的RTL图 c>.case语句设计的4选1多路选择器的时序仿真图 图<8）case语句设计的4选1多路选择器的时序仿真图 d>.case语句设计的4选1多路选择器的功能仿真图
图<9）case语句设计的4选1多路选择器的功能仿真图 实验总结 一、 通过上面的三种不同vhdl语言的描述的4选1多路选择器的仿真结果可以看出，在相同的输入信号的条件下，实验的结果是相同的。DXDiTa9E3d 二、 对比与功能仿真与时序仿真，我们可以看出功能仿真是一种理想的实验结果，而时序仿真却存在这毛刺现象。这就是逻辑电路存在的竞争冒险等原因引起的毛刺现象。RTCrpUDGiT 三、 对比三种不同vhdl语言的描述，其RTl图也存在这不同。由于if—then采用了进程语句，所以RTl图与when—else语句描述时的RTl图有逻辑上的一点不同，但是大致框架相似。而case语句描述的4选1多路选择器的RTL图就存在这很大的不同。5PCzVD7HxA 单从RTL视图来看,二者综合后的结果是有明显区别的。If…else趋向于有优先级的结构，而case则是并行的结构。jLBHrnAILg 但是我们可以从以下两个方面来对比if-then描述和case描述； 它们所占用的资源
xHAQX74J0X 备注： 从上面可以看出，二者资源占用的情况基本是完全一样。
If-then结构的资源占用 Total logic elements 2 / 10,570 ( < 1 % > -- Combinational with no register 2 -- Register only 0 -- Combinational with a register 0
Logic element usage by number of LUT inputs -- 4 input functions 2 -- 3 input functions 0 -- 2 input functions 0 -- 1 input functions 0
Case结构的资源占用 Total logic elements 2 / 10,570 ( < 1 % > -- Combinational with no register 2 -- Register only 0 -- Combinational with a register 0
Logic element usage by number of LUT inputs -- 4 input functions 2 -- 3 input functions 0 -- 2 input functions 0 -- 1 input functions 0 再看他们的Technology Map Viewer If-then结构的Technology Map Viewer
图<10）If-then结构的Technology Map Viewer Case结构的Technology Map Viewer
图<11）Case结构的Technology Map Viewer 备注： 上面两者完全一致，所以我们可以看出，虽然RTL图两者是不同的，但是他们的实现都是并行的，而且完全一致。LDAYtRyKfE 通过查阅相关资料知道，这样的结果是由于软件升级的同时，if-then和case语句机构的优化也随着软件升级，已经不再简单的交给用户的代码来决定，而是默认优化了。Zzz6ZB2Ltk