EDA实验报告实验一:一位二进制全减器的设计

实验一、一位二进制全减器的设计
一、实验目的:
(1)掌握Quartus II 的VHDL 文本设计的全过程;
(2)熟练和掌握EDA设计流程;熟悉简单组合电路的设计,掌握系统仿真,学会分析硬件测试结果。

(3)学习PH-1V型实验装置上发光二极管和按键的使用方法。

二、实验内容与要求:
(1)用文本方法实现半减器,再利用半减器完成全减器的设计,熟悉层次设计概念;
(2)给出此项设计的仿真波形;
(3)选择实验电路NO.1验证, 用发光管指示显示结果。

三、设计原理:
(1)半减器真值表:
xx yy Diff1 S_out1
0 0 0 0
0 1 0 1
1 0 0 0
1 1 0 0
(表中Diff1表示本位向高位的借位,S_out1表示本位)
(2)全减器真值表:
x y Sub_in diffr Sub_out
0 0 0 0 0
0 0 1 1 1
0 1 0 1 1
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
1 0 1 0 0
1 1 0 0 0
1 1 1 1 1
(表中Sub_in表示低位向本位的借位,diffr表示本位向高位的借位,Sub_out表示本位)
四、实验程序:
(1)对半减器进行描述:
(2)对全减器进行原理图编辑:
五、实验步骤:
1.建立工作库文件夹和编辑设计文件
(1)在D盘下建立一个文件夹保存工程文件;
(2)打开QuartusII,建立新的VHDL文件,再打开的页面下输入程序。

2.编译过程
(1)输入完程序之后逐个编译
(2)逐个编译无错之后进行全程编译
3.系统仿真
(1)建立新的波形激励文件
(2)在波形编辑器窗口添加节点
(3)通过Edit->End Time 来设定仿真结束时间
(4)点击save保存
(5)通过Tools下的Simulator Tools项进行仿真,然后观察输出波形。

4.引脚锁定
(1)通过Assignment->Assignment Editor->Pin查找到所有的引脚
(2)选择各个输入输出信号来锁定到不同引脚,进行全编译。

5.编程下载
(1)选择Tools->Programmer菜单,点击Hardware Setup窗口完成硬件设置
(2)点击Start开始编程下载
六、仿真波形分析:
引脚的锁定:x锁定为引脚55,y锁定为引脚56,Sub_in锁定为引脚168,Sub_out锁定为引脚169,diffr锁定为引脚167。

七、实验结果:
由编程下载之后实验箱上显示的数据与波形图完全一致,符合全减器真值表。

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【设计】一位二进制全减器设计

【设计】一位二进制全减器设计

【关键字】设计南昌大学实验报告学生姓名:学号:89 专业班级:电子081实验类型:□ 验证□ 综合设计□ 创新实验日期:实验成绩:实验一1位二进制全减器设计一、实验目的1)熟悉实验设备和软件,掌握Quartus II 的VHDL文本设计及原理图设计全过程;2)熟悉简单组合电路的设计,掌握系统仿真,学会分析硬件尝试结果;二、实验内容与要求1)完成一位二进制全减器的设计,用LED显示输出结果;2)用分层设计的方法设计,顶层为全减器(文本输入法),底层为半减器(原理图输入法)和逻辑门组成;3)自行完成设计与仿真、波形分析、下载与硬件尝试等全过程,验证设计是否正确;三、设计思路/原理图首先根据一位二进制半减器运行原理,列出半减器真值表(如图一所示),并由真值表设计出半减器原理图(如图二),根据全减器真值表(图三)可用两个半减器和一个或门组成一位二进制全减器。

a b so co0 0 0 00 1 1 11 0 1 01 1 0 0图一半减器真值表a b c cout sub0 0 0 0 00 0 1 1 10 1 0 1 10 1 1 1 01 0 0 0 11 0 1 0 01 1 0 0 01 1 1 1 1图三全减器真值表图四由半减器组成的全减器原理图四、实验程序(顶层程序参考EDA教材88页一位二进制全加器顶层文本设计)底层(原理图输入)半加器连接图:定义或门:顶层(文本输入)LIBRARY IEEE; --1位二进制全减器顶层描述USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY f_m IS --定义f_m实体PORT (ain,bin,cin :IN STD_LOGIC;cout,sub:OUT STD_LOGIC);END ENTITY f_m;ARCHITECTURE one OF f_m IS --描述结构体COMPONENT h_m --定义h_m各引脚PORT ( a,b : IN STD_LOGIC ;co,so : OUT STD_LOGIC) ;END COMPONENT ;COMPONENT or2a --定义or2a各引脚PORT (a,b : IN STD_LOGIC;c : OUT STD_LOGIC) ;END COMPONENT ;SIGNAL d,e,f : STD_LOGIC ; --定义信号d,e,f的类型BEGIN --描述底层各元件的连接u1 : h_m PORT MAP (a=>ain, b=>bin, co=>d, so=>e) ;u2 : h_m PORT MAP (a=>e, b=>cin, co=>f, so=>sub);u3 : or2a PORT MAP (a=>d, b=>f, c=>cout);END ARCHITECTURE one ; --结束结构体描述五、实验步骤1.建立工作库文件夹和编辑设计文件1)在D盘新建立一个文件夹命名为f_m,选择ACEX1K芯片,保存下面的工程文件;2)打开quartus II,选择菜单File→New→Block diagram/schematic file,点击OK,输入半减器原理图,保存为h_m.bdf并选择菜单file→create/update→createVHDL component declaration files for current file2.选择菜单File→New→Block diagram/schematic file,点击OK,定义或门,保存为or2a.bdf并选择菜单file→create/update→create VHDL component declarati on filesfor current file3.选择菜单File→New→VHDL file,点击OK后在打开的界面下输入已设计的程序,保存为f_m.vhd;4.对f_m.vhd进行编译5.创建仿真文件f_m.vwf,将所有引脚拉入仿真文件,设定end time以及ain,bin,cin输入值,进行仿真6.选择assignments→pins 设置各引脚,并编译;7.下载程序,验证实验结果;六、仿真波形分析下图为实验所得的波形图:a b c d e f g h i区间ain bin cin cout sub LED6 LED5 a-b 0 0 0 0 0 灭灭b-c 0 0 1 1 1 亮亮c-d 0 1 0 1 1 亮亮d-e 0 1 1 1 0 亮灭e-f 1 0 0 0 1 灭亮f-g 1 0 1 0 0 灭灭g-h 1 1 0 0 0 灭灭h-i 1 1 1 1 1 亮亮借位情况,cout为本位输出,sub为向上借位的值,由上表可知,仿真结果与理论值(全减器真值表)一致,故仿真成功。

一位全减器

一位全减器

实验一 1位二进制全减器设计一、实验目的1.熟悉Quartes II集成开发软件的使用;2.初步熟悉PH-1V型实验装置的使用;3 . 学习用原理图输入法和文本输入法进行简单的数字电路设计,掌握系统仿真,学会分析硬件测试结果。

二、实验内容与要求1.采用原理图输入法和文本输入法分别实现,分层设计,底层由半减器(也用原理图输入法)和逻辑门组成;2.建立波形文件,并进行系统仿真,用软件验证设计结果;3. 在仿真正确的情况下,对1位二进制半加/减器分别下载到实验箱中做硬件测试三、实验原理及设计思路根据一位二进制全减器的工作原理,可得其真值表为(如下:cin表示低位向本位借位。

cout 表示本位向高位借位)由EDA教程中全加器的顶层设计描述及半加器调用可类比到全减器的设计,可由先对半减器进行描述,然后进行两次调用。

半减器的工作时的逻辑表达式为:so=a XOR b ;co=(NOT a)AND b 四、实验程序(程序来源:EDA技术实验教程)LIBRARY IEEE ; ——或门逻辑描述USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY or2a ISPORT (a, b :IN STD_LOGIC;c : OUT STD_LOGIC );END ENTITY or2a;ARCHITECTURE one OF or2a ISBEGINc <= a OR b ;END ARCHITECTURE one;LIBRARY IEEE; ——半减器描述USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY h_suber ISPORT (a, b : IN STD_LOGIC;co, so : OUT STD_LOGIC);END ENTITY h_suber;ARCHITECTURE fh1 OF h_suber isBEGINso <= a xor b ;co <= (not a )AND b ;END ARCHITECTURE fh1;LIBRARY IEEE; ——1位二进制全减器顶层设计描述USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY f_suber ISPORT (ain,bin,cin : IN STD_LOGIC;cout,sum : OUT STD_LOGIC );END ENTITY f_suber;ARCHITECTURE fd1 OF f_suber ISCOMPONENT h_suber ——调用半减器声明语句PORT ( a,b : IN STD_LOGIC;co,so : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT ;COMPONENT or2a ——调用或门声明语句PORT (a,b : IN STD_LOGIC;c : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;SIGNAL d,e,f : STD_LOGIC; ——定义3个信号作为内部的连接线BEGINu1 : h_suber PORT MAP(a=>ain,b=>bin,co=>d,so=>e); ——例化语句u2 : h_suber PORT MAP(a=>e, b=>cin,co=>f,so=>sum);u3 : or2a PORT MAP(a=>d, b=>f,c=>cout);END ARCHITECTURE fd1 ;五、实验步骤:1.打开Quartes II软件,建立工程文件,注意工程名要与实体名一致:2、打开QuartusII,选择菜单File->New->VHDL.File,建立vhdl文件,将以上程序输入并进行编译;3、建立波形文件,并进行系统仿真,注意设置仿真结束时间以及添加结点;4、输入信号波形Tools->Options->Waveform Editor,进行功能仿真Tools->Simulator Tools,在Simulator Mode选择Functional,仿真表生成后点击Start开始仿真,完成后点击Report结果如下图所示;5、引脚锁定,及设置流程对各管脚进行分配,将ain分配给53,bin分配给54,cin分配给55。

EDA实训资料1·全加器&全减器程序

EDA实训资料1·全加器&全减器程序

给出1位全减器的VHDL描述。

首先设计1位半减器,然后用例化语句将它们连接起来底层文件半减器(h_suber)程序设计:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY h_suber ISPORT ( x , y : IN STD_LOGIC;diff , s_out : OUT STD_LOGIC ) ;END ENTITY h_suber;ARCHITECTURE fh1 OF h_suber ISSIGNAL abc : STD_LOGIC_VECTOR ( 1 DOWNTO 0 ) ;BEGINabc <= x & y ;PROCESS ( abc )BEGINCASE abc ISWHEN "00" => diff <= '0'; s_out <= '0' ;WHEN "01" => diff <= '1'; s_out <= '1' ;WHEN "10" => diff <= '1'; s_out <= '0' ;WHEN "11" => diff <= '0'; s_out <= '0' ;WHEN OTHER => NULL ;END CASE;END PROCESS;END ARCHITECTURE fh1 ;底层文件或门(or2a)程序设计:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY or2a ISPORT ( a , b : IN STD_LOGIC;c : OUT STD_LOGIC ) ;END ENTITY or2a;ARCHITECTURE one OF or2a ISBEGINC <= a OR b ;END ARCHITECTURE one;根据连接图,顶层文件全减器(f_suber)程序设计:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY f_suber ISPORT ( xin , yin , sub_in : IN STD_LOGIC;diffout , sub_out : OUT STD_LOGIC ) ;END ENTITY f_suber;ARCHITECTURE fd1 OF f_suber ISCOMPONENT h_suberPORT ( x , y : IN STD_LOGIC;diff , s_out : OUT STD_LOGIC ) ;END COMPONENT ;COMPONENT or2aPORT ( a , b : IN STD_LOGIC;c : OUT STD_LOGIC ) ;END COMPONENT ;SIGNAL d , e , f : STD_LOGIC;BEGINu1 : h_suber PORT MAP ( x => xin , y => yin , diff => d , s_out => e );u2 : h_suber PORT MAP ( x => d , y => sub_in , diff => diffout , s_out => f ); u3 : or2a PORT MAP ( a => f , b => e , c => sub_out );END ARCHITECTURE fd1;全加器程序参照自动化同学课本,原理与全减器类似。

实验一1位二进制全减器设计

实验一1位二进制全减器设计

实验一 1位二进制全减器设计实验一:1位二进制全减器设计一、实验目的本实验旨在通过硬件设计和编程,实现一个1位二进制全减器的设计。

通过本实验,希望学生能够深入理解二进制数的减法运算规则,掌握硬件电路的基本设计和调试方法,提高实践能力和编程技能。

二、实验原理二进制全减器是一种实现两个二进制数相减的逻辑电路。

在一个二进制全减器中,我们需要考虑两个输入位(被减数和减数)以及一个借位输入(来自低位的借位输出)。

根据这些输入,二进制全减器会生成一个输出位(差)和一个借位输出(向低位的借位)。

三、实验步骤1.确定设计方案:根据实验要求,选择合适的硬件设计和编程语言。

本实验中,我们采用Verilog语言进行编程,并使用FPGA(现场可编程门阵列)来实现硬件电路。

2.编写代码:根据二进制全减器的设计要求,编写Verilog代码。

代码应包括模块定义、输入输出端口声明、逻辑设计和时序控制等部分。

3.编译与仿真:将编写的Verilog代码进行编译,生成可被FPGA识别的二进制文件。

然后,使用仿真工具进行功能仿真,验证设计的正确性。

4.硬件调试:将生成的二进制文件下载到FPGA开发板上,进行硬件调试。

通过观察硬件电路的输出结果,验证全减器功能的正确性。

5.性能分析:对设计的全减器进行性能评估,包括运算速度、功耗、资源利用率等指标。

通过对比不同设计方案,分析优劣并提出改进意见。

四、实验结果与分析1.实验结果:通过本次实验,我们成功地设计并实现了一个1位二进制全减器。

在功能仿真和硬件调试中,均验证了该全减器的正确性。

2.结果分析:在设计过程中,我们充分考虑了电路的简洁性和高效性。

在满足设计要求的前提下,尽量减少了逻辑门的数量和复杂度。

这使得我们的全减器在资源利用率、运算速度和功耗等方面均表现出较好的性能。

五、结论与展望通过本次实验,我们成功地设计并实现了一个1位二进制全减器。

该全减器在功能仿真和硬件调试中均表现出良好的性能。

整理实验一-一位二进制全加器设计实验

整理实验一-一位二进制全加器设计实验

整理人 尼克 实验一一位二进制全加器设计实验目录实验一Protel DXP 2004认识实验 (1)实验二两级阻容耦合三极管放大电路原理图设计 (1)实验三原理图元件库建立与调用 (3)实验四两级阻容耦合三极管放大电路PCB图设计 (5)实验五集成电路的逻辑功能测试 (7)实验六组合逻辑电路分析与设计 (12)实验七Quartus II 的使用 (17)实验八组合逻辑器件设计 (17)实验九组合电路设计 (25)实验一 Protel DXP 2004 认识实验一、实验目的1.掌握Prot e l DXP 2004 的安装、启动和关闭。

2.了解Protel DXP 2004 主窗口的组成和各部分的作用。

3.掌握Prot e l DXP 2004 工程和文件的新建、保存、打开。

二、实验内容与步骤1、Protel_DXP_2004 的安装(1)用虚拟光驱软件打开Protel_DXP_2004.iso 文件(2)运行setup\Setup.exe 文件,安装Protel DXP 2004(3) 运行破解程序后,点击“导入模版”,先导入一个ini文件模版(如果要生成单机版的License选择Unified Nexar-Protel License.ini;要生成网络版的License选择Unified Nexar-Protel Network License.ini),然后修改里面的参数:TransactorName=Your Name(将“Your Name”替换为你想要注册的用户名);SerialNumber=0000000(如果你只有一台计算机,那么这个可以不用修改,如果有两台以上的计算机且连成局域网,那么请保证每个License文件中的SerialNumber=为不同的值。

修改完成后点击“生成协议文件”,任意输入一个文件名(文件后缀为.alf)保存,程序会在相应目录中生成1个License文件。

点击“替换密钥”,选取DXP.exe (在DXP 2004安装目录里,默认路径为C:\Program Files\Altium2004\),程序会自动替换文件中的公开密钥。

实验一:一位二进制全减器设计

实验一:一位二进制全减器设计

南昌大学实验报告学生姓名:刘志强学号: 6100409222 专业班级:电子091班实验类型:验证□综合□设计■创新□实验日期:实验成绩:实验一一位二进制全减器设计一、实验目的(1)掌握QuartusII的VHDL原理图设计和文本设计全过程;(2)熟悉简单组合电路的设计,掌握系统仿真,学会分析硬件测试结果。

二、实验内容与要求(1)设计一个二进制全减器,用分层设计方法,顶层为全减器,底层为半减器和逻辑门组成;(2)进行波形仿真,并分析仿真波形图;(3)下载测试全减法器是否正确。

三、设计思路/原理图一位全减器可以由两个半减器和一个或门连接而成,根据半减器真值表对半减器进行描述,再对或门的VHDL描述,而后根据原理图对全减器的VHDL描述。

图1 全减器f_suber电路图四、实验程序(程序来源:教科书本)library ieee; --半减器描述use ieee.std_logic_1164.all;entity h_suber is --定义半减器h_suber实体port(a,b:in std_logic;do,vo:out std_logic);end entity h_suber;architecture fs1 of h_suber issignal abc:std_logic_vector (1 downto 0);beginabc <= a&b ;process (abc)begincase abc iswhen "00" => do<='0';vo<='0';when "01" => do<='1';vo<='1';when "10" => do<='1';vo<='0';when "11" => do<='0';vo<='0';when others => null;end case;end process;end architecture fs1;library ieee; --一位二进制全减器顶层设计描述use ieee.std_logic_1164.all;entity f_suber is --定义全减器f_suber实体port (ain,bin,cin:in std_logic;v,sub:out std_logic);end entity f_suber;architecture fs of f_suber iscomponent h_suber ---调用半减器声明语句port (a,b:in std_logic;do,vo:out std_logic);end component;component or2a --调用或逻辑门声明语句port (m,n:in std_logic;h:out std_logic);end component;signal e,f,g:std_logic; ---定义3个信号作为内部的连接线beginu1:h_suber port map(a=>ain,b=>bin,do=>e,vo=>f); ---例化语句u2:h_suber port map(a=>e,b=>cin,do=>sub,vo=>g);u3:or2a port map(m=>g,n=>f,h=>v);end architecture fs;五、实验步骤1. 利用Quartus II 7.2建立工程在file中打开【】→【】→在【】中选择存放的目录→【】f_suber要与顶层文件中entity f_suber相同→点击next→点击next→选择芯片→next完成;再在file下面点【】→【】→点击ok→编写程序→编译并保存在f_suber文件中(改动程序后,再保存,再编译)→管脚【】→【】→而后对芯片设置,即打开device→点【】→点【】与【】→选如【】与【】→选芯片→确定ok ;重新编译→点下载,后选【】硬件有“JTAG【】”和“ASP【】手动添加以扩展名为.pof的文件【】”两个接口其一(要看硬件接口),选中【】”→添加【】中的驱动程序→【】→点【】开始下载。

一位二进制全加减器的设计

一位二进制全加减器的设计在咱们的生活中,数字无处不在,没错,不管是买东西还是算账,数字就是我们的好伙伴。

说到数字,大家一定听说过二进制。

二进制就像是数字的二重奏,只有0和1这两个小家伙,真是简单又有趣。

不过,今天我们不聊二进制的故事,而是聊聊它的一个超级英雄,二进制全加减器。

这家伙可是个了不起的角色,能够让我们轻松进行加法和减法,简直就像是厨房里的万能调料,随时随地为你解闷。

想象一下,你正在和朋友玩游戏,突然间需要计算得分,这时候二进制全加减器就像那救星般闪亮登场。

咱们先来说说加法吧。

二进制的加法其实跟咱们平常的加法差不多,不过就是多了点小规则。

比如说,0加0当然是0,0加1或者1加0就是1,1加1则会产生进位,变成0再加1,这个时候就像是变魔术一样,瞬间升华了。

把这简单的加法放在一起,嘿,整个过程简直就像是舞蹈,轻松而优雅。

再来看看减法。

哦,减法在二进制里也是大有可为。

想象一下,你手里有一块大蛋糕,想给朋友分,但是蛋糕不够,怎么办?这时候就需要用到借位的技巧。

二进制减法就像是抢夺蛋糕的小朋友,借位就是从旁边的小朋友那里借来一口,然后再继续分蛋糕。

这样看似复杂,但实际上只要理解规则,嘿,就能轻松搞定。

那好,咱们再深入一点,聊聊这个全加减器是怎么工作的。

它就像一个聪明的管家,负责所有的数字进出。

内部的结构就像一座精密的机器,采用逻辑门电路,真是科技的结晶。

这个小家伙有两部分,一部分是加法器,另一部分是减法器,它们就像两位默契的舞者,在舞台上完美配合。

每当有输入数字的时候,它们立刻就开始工作,快速而高效,仿佛时间都为它们停驻。

听到这里,大家可能会想,二进制全加减器有什么用呢?别急,咱们就来聊聊它的应用。

无论是计算机还是电子设备,都离不开这位全加减器。

想想看,咱们每天都在用手机,玩游戏,浏览网页,这些背后可都是二进制全加减器在默默奉献。

它就像一位无名英雄,虽然不显山露水,却是整个系统运作的基石。

说到这里,可能有人会觉得,哎呀,二进制这玩意儿真复杂。

EDA实验报告实验一:一位二进制全减器的设计

实验一、一位二进制全减器的设计一、实验目的:(1)掌握Quartus II 的VHDL 文本设计的全过程;(2)熟练和掌握EDA设计流程;熟悉简单组合电路的设计,掌握系统仿真,学会分析硬件测试结果。

(3)学习PH-1V型实验装置上发光二极管和按键的使用方法。

二、实验内容与要求:(1)用文本方法实现半减器,再利用半减器完成全减器的设计,熟悉层次设计概念;(2)给出此项设计的仿真波形;(3)选择实验电路NO.1验证, 用发光管指示显示结果。

三、设计原理:(1)半减器真值表:xx yy Diff1 S_out10 0 0 00 1 0 11 0 0 01 1 0 0(表中Diff1表示本位向高位的借位,S_out1表示本位)(2)全减器真值表:x y Sub_in diffr Sub_out0 0 0 0 00 0 1 1 10 1 0 1 10 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 01 1 0 0 01 1 1 1 1(表中Sub_in表示低位向本位的借位,diffr表示本位向高位的借位,Sub_out表示本位)四、实验程序:(1)对半减器进行描述:(2)对全减器进行原理图编辑:五、实验步骤:1.建立工作库文件夹和编辑设计文件(1)在D盘下建立一个文件夹保存工程文件;(2)打开QuartusII,建立新的VHDL文件,再打开的页面下输入程序。

2.编译过程(1)输入完程序之后逐个编译(2)逐个编译无错之后进行全程编译3.系统仿真(1)建立新的波形激励文件(2)在波形编辑器窗口添加节点(3)通过Edit->End Time 来设定仿真结束时间(4)点击save保存(5)通过Tools下的Simulator Tools项进行仿真,然后观察输出波形。

4.引脚锁定(1)通过Assignment->Assignment Editor->Pin查找到所有的引脚(2)选择各个输入输出信号来锁定到不同引脚,进行全编译。

电子技术基础实验报告-全加减器设计

《电子技术基础实验报告》实验名称:组合逻辑电路设计1、实验名称:全加/减器设计与仿真2、实验设计要求以及内容:全加器要求两个二进制数相加时,要考虑低位进位的相加。

并输出本位计算结果和高位进位结果。

全减器是两个二进制的数进行减法运算时使用的一种运算单元,采用本位结果和借位来显示,二进制中是借一当二,所以可以使用两个输出变量的高低电平变化来实现减法运算。

3、实验具体设计:本实验采用行为描述方式编写描述全加/减器具体功能的Verilog HDL语句。

通过使用case语句和if语句组合对真值表中的各种情况进行描述来实现全加/减器的功能。

通过改变输入信号T的电平来决定使用全加器还是全减器。

当T输入低电平时为全加器,当T输入为高电平时为全减器。

下图为全加/减器的真值表:在全加器的输入输出中A为被加数、B为加数、Ci为低位进位数、S为本位和数、Co为向高位进位数。

在全减器的输入输出中A为被减数、B为减数、Ci表示低位是否向本位借位、S为本位最终运算结果、Co表示本位是否向高位借位。

具体设计语句如下:module ck1701wdh(T,A,B,Ci,Co,S);input A,B,Ci,T;reg Co,S;output Co,S;always @ (A or B or Ci or T)if(T==0)//当T输入为低电平时调用全加器begin//以下为设计全加器的verilog语言case({A,B,Ci})//根据A、B、Ci的输入信号分别改变S、Co的输出电平3'd0: begin S=0; Co=0; end3'd1: begin S=1; Co=0; end3'd2: begin S=1; Co=0; end3'd3: begin S=0; Co=1; end3'd4: begin S=1; Co=0; end3'd5: begin S=0; Co=1; end3'd6: begin S=0; Co=1; end3'd7: begin S=1; Co=1; enddefault: begin S=0; Co=0; endendcaseendelse//当T输入为高电平时调用全减器begin//以下为设计全减器的verilog语言case({A,B,Ci})//根据A、B、Ci的输入信号分别改变S、Co的输出电平3'd0: begin S=0; Co=0; end3'd1: begin S=1; Co=1; end3'd2: begin S=1; Co=1; end3'd3: begin S=0; Co=1; end3'd4: begin S=1; Co=0; end3'd5: begin S=0; Co=0; end3'd6: begin S=0; Co=0; end3'd7: begin S=1; Co=1; enddefault: begin S=0; Co=0; endendcaseendendmodule4、输入输出设计:(按键,数码管,发光管等说明)管脚分配如下(格式:输入/输出通道名:对应引脚名→开发板上对应开关名):信号输入Input: A:PIN_J6→SW[0], B:PIN_H5→ SW[1], Ci:PIN_H6→ SW[2], T:PIN_G4→ SW[3].信号输出Output: S:PIN_J2→LEDG[1], Co:PIN_J1→ LEDG[0].SW[]为拨动开关,LEDG[]为绿色发光二极管。

EDA实验一全减器

实验一 1位二进制全减器设计一、实验目的1. 熟悉EDA 技术开发流程;2. 熟悉Quartes II 集成开发软件的使用;3. 学习用原理图输入法和文本输入法进行简单设计;4. 熟悉简单组合电路设计,掌握系统仿真,学会分析硬件测试结果;5. 初步熟悉EDA 实验装置的使用。

二、实验内容与要求1.完成全减器的设计:分别使用原理图输入法和文本输入法设计一位二进制全减器,用分层设计方法,顶层为全减器,底层由半减器(也用原理图输入法)和逻辑门组成;2.进行波形仿真,并分析仿真波形图;3.下载测试减法器是否正确。

三、设计思路/原理图由课本P79:1位二进制全加器的设计可以仿照出1位二进制全减器的设计。

实验框图如真值表画出卡诺图并化简可得: Ca=M N ;Re=(M N)+(M ·N)。

选择相应组合逻辑器件可以构成半减器和全减器。

四、 实验程序:按照实验要求:底层半减器用原理图输入法,顶层为全减器,可知只需写出全减器和或门程序如下:(1)全减器程序:library ieee; --1位二进制全减器顶层设计描述 use ieee.std_logic_1164.all; entity f_suber isport (min, nin, lin : in std_logic; --减数、被减数和低位来的借位 cary, sub : out std_logic); --进位和结果end entity f_suber;architecture fs1 of f_suber iscomponent h_suber--对要调用的元件h_suber的界面端口进行定义port ( m, n: in std_logic;ca, re: out std_logic);end component;component or2a --对要调用的元件or2a的界面端口进行定义port (a, b: in std_logic;c:out std_logic);end component;signal g, h, y: std_logic;begins1 : h_suber port map (m=>min, n=>nin, ca=>g, re=>h);--例化一个1位二进制半减器s2 : h_suber port map (m=>h, n=>lin, ca=>y, re=>sub);--例化一个1位二进制半减器s3 : or2a port map (a=>g, b=>y, c=>cary); --例化一个或门end architecture fs1;(2)或门程序:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity or2a isport (a,b :in std_logic;c :out std_logic);end entity or2a;architecture one of or2a isbeginc<=a or b;end architecture one;五、实验步骤1.用原理图输入法设计半减器(1)打开Quartus II软件,进入编辑环境。

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