序列检测器的设计实验报告

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序列信号检测器的设计与实现 实验报告

序列信号检测器的设计与实现 实验报告

数字电路与逻辑设计实验实验名称:序列信号检测器的设计与实现学院: 信息与通信工程学院班级: xxxxxxxxxx学号: xxxxxxxxxx班内序号: xx姓名大学霸一、实验课题序列信号检测器的设计与实现二、实验任务及设计要求(1) 熟悉用VHDL语言设计时序逻辑电路的方法。

(2) 熟悉序列信号检测器的设计方法(3) 了解状态机的设计方法用VHDL语言设计实现一个序列信号检测器,当检测到“101”时,输出为“1”;其他情况时,输出为“0”,仿真验证其功能,并下载到实验板测试。

三、设计思路与过程实验需要4个端口,时钟输入clk,数据输入d_in,输出f。

根据老师的要求后面还加入了时钟显示clk_out来保证数据输入在时钟上升沿之前1、设计思路序列检测器有输入信号d_in和输出信号f。

输入输出的的逻辑关系为:当外部输入x第一个为“1”,外部输出Z为“0”;当外部输入x第二个为“0”,外部输出Z为“0”;当外部输入x第三个为“1”,外部输出Z才为“1”。

要判断输入序列中的一段是否为“101”,电路需要用不同的状态来标记。

假设电路的初始状态A,d_in输入第一个“1”,检测器状态由A转换到B,B代表101序列中的第一个“1”,输出为f=0,如果之后继续输入“1”还会保持在这个状态;d_in输入“0”,检测器由B转换到C,C代表101序列中的“0”,输出f=0;d_in输入第三个值“1”时检测到完整的101序列,输出f=1,同时因为输入为“1”,状态由C又转换回B;如果d_in输入第三个值为“0”,状态由C退回到初始状态A,输出f=0。

以上为序列检测器的功能分析。

由此可以画出序列检测器的状态图状态表如下:2、实验过程(1) 用计算机QuartusII 9.0软件新建工程,新建VHDL,写入程序代码,运行调试直至编译成功。

(2) 新建波形仿真软件,设置endtime,输入输出信号,运行,观察仿真结果确认无误。

序列检测器实验报告

序列检测器实验报告

序列检测器设计实验内容:设计一个1110010序列检测器,即检测器检测到序列1110010时,输出为1,否则输出为0。

输入信号:一个时钟输入信号clk;一个输入端x以输入序列来检测;一个输入y用来选择是检测序列1110010或是检测自己输入的序列;一个输入k(7..0)用来输入想要检测器检测的序列;输出信号:一个7位输出信号q,用来输出正在检测的7位序列;一个1位输出信号unlk,当被检测序列符合时,输出unlk为1否则为0;中间信号:再定义两个7位的中间信号a和combination;执行操作:在上升的时钟沿时候,将从x输入的序列赋给7位a,在y等于1的情况下,令中间信号combination为1110010,否则,在y等于0的情况下,令中间信号combination为从k输入的七位长序列。

最后把a的值赋给q,如果a与combination输出unlk等于1否则等于0。

(1)序列检测器语言设计:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;entity xulie2 isport (clk,x:in std_logic;y:in std_logic;k:in std_logic_vector(7 downto 1);unlk:out std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 1)); end xulie2;architecture art of xulie2 issignal a:std_logic_vector(7 downto 1);signal combination: std_logic_vector(7 downto 1);beginprocess(clk)beginif clk'event and clk='1' thena<=a(6 downto 1)&x;if y='1' thencombination<="1110010";else combination<=k;end if;end if;q<=a;end process;unlk<='1' when(a=combination) else '0';end art;序列检测器波形图:其中ENDTIME=10.0us GRIDSIZE=100.0ns波形图分析:如图,选择输入端y输入为1时,q对应着输出从x输入的7位序列,如果从x输入的待检测的7位序列为1110010时,unlk为1,否则为0,当选择输入端y输入为0时,q依旧对应着输出从x输入的待检测的当前7为序列,但是只有当从x输入的7为序列与从k输入的7位序列一致时,输出端unlk才为1,否则为0。

7位序列检测机设计

7位序列检测机设计

VHDL数字系统设计与测试实验报告(一)——有限序列检测器一、设计功能与要求1、实验要求:利用状态机原理设计一个7位序列检测器(1110010)。

2、功能分析:序列检测器一般有一个输入X和一个输出Y。

输入信号在不断变化,从而形成一个与时间相关的输入序列。

序列检测器就是当输入序列中包含特定串时,设置输出信号Y为高电平,表示检测到了特定串。

本设计中需要检测的序列是“1110010”。

二、设计思路序列检测器是一种同步时序电路,它用于搜索,检测输入的二进制代码串中是否出现指定的代码序列,1110010 序列检测器的原理图如下:CPX Y 0111010010010首先,要从一串二进制编码中检测出一个已预置的七位二进制码1110010,每增加一位相当于增加一个状态,再加上一个初始态,用八个状态可以实现。

状态机初始状态为S1;当自动机接收到一个“1”时,自动机进入S2状态;如果在S2状态接收到“1”时,自动机进入到S3状态;如果在S3状态接收到“1”时,自动机进入到S4状态;如果在S4状态接收到“0”时,自动机进入到S5状态;如果在S5状态接收到“0”时,自动机进入到S6状态;如果在S6状态接收到“1”时,自动机进入到S7状态;如果在S7状态接收到“0”时,自动机进入到S8状态;如果自动机处于S8状态,则表示接收到了一个连续的串“1110010”,此时可以设置输出信号为高电平。

其Moore型原始状态转移图如下:根据状态转移图可以得出Moore型原始状态转移表为:三、源代码library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity checkerarray isport(din:in std_logic;clk,clr:in std_logic;z:buffer std_logic);end checkerarray;architecture arch_check of checkerarray is type StateType is(s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8);signal present_state,next_state:StateType; beginstate_comb:process(present_state,din)begincase present_state iswhen s1=>z<='0';if din='1'thennext_state<=s2;elsenext_state<=s1;end if;when s2=>z<='0';if din='1'thennext_state<=s3;elsenext_state<=s2;end if;when s3=>z<='0';if din='1'thennext_state<=s4;elsenext_state<=s1;end if;when s4=>z<='0';if din='1'thennext_state<=s4;elsenext_state<=s5;end if;when s5=>z<='0';if din='1'thennext_state<=s2;elsenext_state<=s6;end if;when s6=>z<='0';if din='1'thennext_state<=s7;elsenext_state<=s1;end if;when s7=>z<='0';if din='1'thennext_state<=s3;elsenext_state<=s8;end if;when s8=>z<='1';if din='1'thennext_state<=s2;elsenext_state<=s1;end if;end case;end process state_comb;state_clocked:process(clk,clr) beginif(clr='1')thenpresent_state<=s1;elsif(clk'event and clk='1')thenpresent_state<=next_state;end if;end process state_clocked;end arch_check;四、仿真结果与说明上图即为在modelsim中进行仿真的波形图像。

EDA实验报告——序列检测器

EDA实验报告——序列检测器

七、状态图输入法实现序列检测器1、基本知识点序列检测器原理。

状态图输入法。

2、实验设备(1)PC机一台。

(2)DDA系列数字系统实验平台。

(3)QuartusⅡ配套软件。

3、实验概述序列检测器序列检测器是用于从二进制码流中检测出一组特定序列信号的时序电路。

接收的序列号与检测器预设值比较,相同则输出为1,否则输出为0.4、实验内容及步骤用状态图输入法实现序列检测器。

1,新建工程,工程文件夹名称为exp_detect3,工程名称和顶层实体名称均为exp_detect3,选择目标器件为EPF10K20TI144-4.2,状态图输入:选择菜单File——New——State Machine File命令,打开State Machine Editor窗口,选择Tools——State MachineWizard命令,弹出如下状态机创建向导对话框:点击OK,进入下一个页面,如下所示:在上图中选择复位Reset信号为异步,高电平有效,输出端午寄存器,点击Next,进入下图:在四个选框里分别如上图填入名称和控制信号。

进入下一个页面:如上设置后,进入下一个页面,点击finish,完成。

关闭状态机向导,生成所需的状态机,做适当调整,如下图所示:3,保存该设计文件为exp_detect3.smf,并添加到工程文件夹。

4,选择菜单Tools——Generate HDL File命令,打开对话框,选择VHDL,点击OK,分析成功后则自动生成exp_detect3.vhd。

代码如下:LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;ENTITY exp_detect3 ISPORT (clock : IN STD_LOGIC;reset : IN STD_LOGIC := '0';din : IN STD_LOGIC := '0';z : OUT STD_LOGIC);END exp_detect3;ARCHITECTURE BEHAVIOR OF exp_detect3 ISTYPE type_fstate IS (s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6);SIGNAL fstate : type_fstate;SIGNAL reg_fstate : type_fstate;BEGINPROCESS (clock,reset,reg_fstate)BEGINIF (reset='1') THENfstate <= s0;ELSIF (clock='1' AND clock'event) THENfstate <= reg_fstate;END IF;END PROCESS;PROCESS (fstate,din)BEGINz <= '0';CASE fstate ISWHEN s0 =>IF ((din = '1')) THENreg_fstate <= s1;ELSIF (NOT((din = '1'))) THENreg_fstate <= s0;-- Inserting 'else' block to prevent latch inferenceELSEreg_fstate <= s0;END IF;WHEN s1 =>IF ((din = '1')) THENreg_fstate <= s2;ELSIF (NOT((din = '1'))) THENreg_fstate <= s0;-- Inserting 'else' block to prevent latch inferenceELSEreg_fstate <= s1;END IF;WHEN s2 =>IF ((din = '1')) THENreg_fstate <= s3;ELSIF (NOT((din = '1'))) THENreg_fstate <= s0;-- Inserting 'else' block to prevent latch inference ELSEreg_fstate <= s2;END IF;WHEN s3 =>IF ((din = '1')) THENreg_fstate <= s3;ELSIF (NOT((din = '1'))) THENreg_fstate <= s4;-- Inserting 'else' block to prevent latch inference ELSEreg_fstate <= s3;END IF;WHEN s4 =>IF ((din = '1')) THENreg_fstate <= s1;ELSIF (NOT((din = '1'))) THENreg_fstate <= s5;-- Inserting 'else' block to prevent latch inference ELSEreg_fstate <= s4;END IF;WHEN s5 =>IF ((din = '1')) THENreg_fstate <= s6;ELSIF (NOT((din = '1'))) THENreg_fstate <= s0;-- Inserting 'else' block to prevent latch inference ELSEreg_fstate <= s5;END IF;WHEN s6 =>IF ((din = '1')) THENreg_fstate <= s2;ELSIF (NOT((din = '1'))) THENreg_fstate <= s0;-- Inserting 'else' block to prevent latch inferenceELSEreg_fstate <= s6;END IF;IF (NOT((din = '1'))) THENz <= '1';-- Inserting 'else' block to prevent latch inferenceELSEz <= '0';END IF;WHEN OTHERS =>z <= 'X';report "Reach undefined state";END CASE;END PROCESS;END BEHAVIOR;5,对代码进行编译。

EDA序列检测器实验报告

EDA序列检测器实验报告

《实验七序列检测器实验》实验报告杨丽斌计科二班学号:20080810218一、实验内容及相关描述:设计一个1110010 序列检测器,即检测器连续收到一组串行码“1110010”后,输出检测标志1,否则输出0。

代码序列检测器是一种同步时序电路,它用于搜索,检测输入的二进制代码串中是否出现指定的代码序列,001 序列检测器的原理图如下:CPX 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1Y 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0二、设计思路:本实验依然采用模块化的设计方法,用VHDL语言设计每一个模块,在顶层图上用图形化模式调用相应模块,组成相关的功能总共用到的模块有:1、分频器:将时钟信号进行十分频2、串行并出序列检测器3、串行并行并出序列检测器4、时钟信号扫描端口:用于扫描时钟信号,并根据信号使能相应的数码管5、数码管驱动模块:用于选择数码管6、其他小模块三、相关主要子模块的设计:1、分频器(clk_div):将时钟信号进行十分频:(1)、VHDL语言(2)、波形仿真:波形仿真参数设置:网格时间:100ns,总时间:3us;时钟信号长度:100ns2、串行并出序列检测器:用时序电路设计方法,先做出其状态转移表,再根据状态转移表编写VHDL程序(1)、状态转移表:(2)VHDL语言程序:功能说明:根据所画的状态转移表,编写状态转移的VHDL语言,当输入的串行序列为:1110010时。

在时钟上升沿,输出Q变为1,并行输出的序列sequence为串行序列的并行输出(3)、波形仿真:波形仿真参数设置:网格时间:100ns,总时间:3us;时钟信号长度:100ns3、并入置数的序列检测器:设计说明;该序列检测器使用的是比较器的原理,(1)VHDL语言:功能描述:该序列检测器使用的是比较器的原理,在使能端en有效时,当输入序列为1110010时,输出Q=1,其他情况下Q=0(2)波形仿真图波形仿真参数设置:网格时间:100ns,总时间:3us;时钟信号长度:100ns4、时钟信号扫描模块:(1)VHDL语言:功能描述:用高频时钟信号作为扫描信号,将时钟信号通过计数器计数之后,以7个信号作为一次循环,从而将信号每次一位din扫描到数码管上(2)、波形仿真:波形仿真参数设置:网格时间:100ns,总时间:3us;时钟信号长度:100ns5、数码管驱动模块用于将时钟信号计数,从而选择驱动相应的数码管(1)VHDL语言:功能说明:通过设置7个状态,以时钟信号为标记,时钟信号到来时在每一个状态,选择驱动相应的数码管(2)波形仿真:波形仿真参数设置:网格时间:100ns,总时间:3us;时钟信号长度:100ns7、其他小模块:(1)、序列寄存器功能说明:在串行比较时将序列用用寄存器存储,并通过时钟信号的驱动依次输出波形仿真:波形仿真参数设置:网格时间:100ns,总时间:3us;时钟信号长度:100ns(2)、串行、并行检测器选择模块:VHDL语言:波形仿真:波形仿真参数设置:网格时间:100ns,总时间:3us;时钟信号长度:100ns四、顶层图:1、顶层图电路设计:功能描述及主要管脚说明:重要的管脚输入:din[6..0]:并行输入数据的序列比较En:串行输入数据Clk:数据输入时钟信号(低频)Clk2:扫描时钟信号(高频)Cho:串行、并行选择(0为串行,1为并行)输出:A-G:数码管管脚S[6..0]:连接相应数码管Q:序列检测结果(1为检测到序列1110010,0为没有检测到)2、波形仿真(注:由于时间端总长过小,仿真时会将分频模块先去掉以便能很好的观察到仿真结果,在器件测试时再加上分频模块):波形仿真参数设置:网格时间:100ns,总时间:3us;时钟信号长度:100ns五、实验总结:这次实验的设计、以及相应的编写VHDL语言有以前做计算器的经验,很多模块还是很相似的,因此编写VHDL语言及相关的模块设计除了花了一点时间、并没有遇到多大的阻碍,但是在器件验证过程中却出现了一些问题:主要是高低频时钟信号选择的问题,在这个问题上花了比较多的时间。

实验三_用状态机实现序列检测器的设计

实验三_用状态机实现序列检测器的设计

实验三_用状态机实现序列检测器的设计引言:序列检测器是一类常用的电子设计电路,它在接收到特定的输入序列时,会产生特定的输出序列。

在许多应用场景中,如通信系统、数字信号处理和自动控制等领域,序列检测器都发挥着重要的作用。

本实验将利用状态机的概念,设计并实现一个简单的序列检测器。

一、序列检测器的设计原理序列检测器的设计原理基于状态机的思想。

状态机是一种抽象的计算模型,它由一组状态、一组输入和一组转移动作组成。

在序列检测器中,输入序列被连续地输入,状态也会根据输入进行不断变化。

当状态机检测到了预设的特定输入序列时,就会产生相应的输出序列。

二、序列检测器的设计步骤1.确定输入和输出序列:首先确定所需检测的输入序列和对应的输出序列,这将决定状态机的状态转移条件。

2.绘制状态转移图:根据输入和输出序列,绘制状态转移图,即用状态变量和状态转移条件表示状态转移关系。

3.设计状态机的状态转移表:根据状态转移图,将所有可能的状态转移关系整理为一个状态转移表。

4.实现状态机的代码逻辑:根据状态转移表,编写代码实现状态机的逻辑功能。

三、设计实例在本实验中,我们以一个简单示例为例,演示序列检测器的设计流程。

假设输入序列为0101,当检测到该输入序列时,输出序列为011.确定输入和输出序列:输入序列为0101,输出序列为012.绘制状态转移图:根据输入和输出序列,绘制状态转移图如下:0/00,S0,1/1/1说明:状态S0表示未检测到特定输入序列,状态S1表示检测到特定输入序列。

3.设计状态机的状态转移表:根据状态转移图,得到状态转移表如下:输当前状态,0,1S0,S0,S1S1,S0,S14.实现状态机的代码逻辑:根据状态转移表,编写代码实现状态机的逻辑功能,伪代码如下:if (当前状态 == S0)if (输入 == 0)当前状态=S0;输出=0;} else if (输入 == 1)当前状态=S1;输出=0;}} else if (当前状态 == S1)if (输入 == 0)当前状态=S0;输出=1;} else if (输入 == 1)当前状态=S1;输出=1;}}四、实验总结本实验利用状态机的思想,设计并实现了一个简单的序列检测器。

序列检测器_实验报告

序列检测器_实验报告

一、实验目的1. 理解序列检测器的工作原理和设计方法;2. 掌握时序电路的经典设计方法;3. 学习使用Verilog HDL语言进行状态机的设计;4. 通过实验验证序列检测器的功能。

二、实验原理序列检测器是一种同步时序电路,用于检测输入的一串二进制编码。

当输入序列与预设的编码相匹配时,输出高电平;否则,输出低电平。

序列检测器在数字通信、安全防盗、密码认证等领域有着广泛的应用。

序列检测器的基本工作原理如下:1. 预设一个编码序列,称为目标序列;2. 当输入序列与目标序列相匹配时,输出高电平;3. 当输入序列与目标序列不匹配时,输出低电平。

三、实验器材1. PC机一台;2. EDA教学实验系统一台;3. 下载电缆一根(已接好);4. 导线若干。

四、实验步骤1. 设计序列检测器的Verilog代码;2. 在EDA教学实验系统上编译、仿真和下载Verilog代码;3. 连接实验电路,下载Verilog代码;4. 通过逻辑分析仪观察输出波形,验证序列检测器的功能。

五、实验内容1. 设计一个长度为4位的序列检测器,目标序列为1001;2. 设计一个长度为8位的序列检测器,目标序列为11001001;3. 通过实验验证序列检测器的功能。

六、实验代码```verilogmodule seqdet(input clk, // 时钟信号input rst, // 复位信号input [3:0] din, // 输入序列output reg out // 输出信号);// 定义状态localparam [1:0] IDLE = 2'b00,MATCH = 2'b01,NOMATCH = 2'b10;// 状态寄存器reg [1:0] state, nextstate;// 输出函数always @(posedge clk or posedge rst) beginif (rst) beginstate <= IDLE;out <= 1'b0;end else beginstate <= nextstate;out <= (state == MATCH) ? 1'b1 : 1'b0; endend// 激励函数always @() begincase (state)IDLE: beginif (din == 4'b1001) beginnextstate = MATCH;end else beginnextstate = NOMATCH;endendMATCH: beginnextstate = IDLE;endNOMATCH: beginnextstate = IDLE;enddefault: beginnextstate = IDLE;endendcaseendendmodule```七、实验结果与分析1. 长度为4位的序列检测器:当输入序列为1001时,输出高电平;当输入序列不为1001时,输出低电平。

实验5 序列检测器

实验5 序列检测器

数字系统设计与PLD应用实验报告实验名称:实验5序列检测器学院:大数据与信息工程学院专业:电子信息工程姓名:李晓雪学号:1108040198年级:大四任课教师:尉学军2014 年 12 月 7 日实验5 序列检测器一.实验目的(1)了解用状态机的方法设计序列检测器(2)实验一个11010串行序列检测器,用VHDL语言描述该电路二、实验原理序列检测器的示意图如图一所示11010序列检测器的状态转换图如图二所示三、实验内容(1)用VHDL语言编写11010序列检测器源程序。

给出正确仿真波形图。

(2)用VHDL分别设计一个包含(11010)和不包含的序列发生器。

(3)将上述两个序列发生器分别和序列检测器结合成一个文件(级联),并编译、模拟获得正确的仿真波形。

四、实验结果1、序列检测器(检测11010)根据状态转换通过VHDL语言实现序列检测器:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY jc11010 ISPORT(DIN,CLK,RST:IN STD_LOGIC;SOUT:OUT STD_LOGIC);END jc11010 ;ARCHITECTURE BEHA V OF jc11010 ISTYPE STATES IS (S0,S1,S2,S3,S4);SIGNAL ST,NST:STA TES:=S0;BEGINCOM:PROCESS(ST,DIN) BEGINCASE ST ISWHEN S0=>IF DIN='1'THEN NST<=S1;ELSE NST<=S0;END IF; WHEN S1=>IF DIN='1'THEN NST<=S2;ELSE NST<=S0;END IF; WHEN S2=>IF DIN='1' THEN NST<=S2;ELSE NST<=S3;END IF; WHEN S3=>IF DIN='1' THEN NST<=S4;ELSE NST<=S0;END IF; WHEN S4=>IF DIN='1' THEN NST<=S2;ELSE NST<=S0;END IF; WHEN OTHERS=>NST<=S0;END CASE;END PROCESS;REG:PROCESS (CLK,RST)BEGINIF RST='1' THEN ST<=S0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN ST<=NST;END IF;END PROCESS REG;SOUT<='1' WHEN ST=S4 ELSE '0';END BEHA V;波形仿真结果:2.采用状态机方法设计序列发生器11010序列产生器的VHDL语言:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY csq11010 ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;Z :OUT STD_LOGIC);END csq11010 ;ARCHITECTURE RTL OF csq11010 ISTYPE STATE_TYPE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5);SIGNAL CURRENT_STATE,NEXT_STATE:STATE_TYPE; BEGINSYNCH: PROCESSBEGINWAIT UNTIL CLK'EVENT AND CLK='1'; CURRENT_STATE<=NEXT_STATE;END PROCESS;STATE_TRANS:PROCESS(CURRENT_STATE)BEGINCASE CURRENT_STATE ISWHEN S0=>NEXT_STATE<=S1;Z<='1';WHEN S1=>NEXT_STATE<=S2;Z<='1';WHEN S2=>NEXT_STATE<=S3;Z<='0';WHEN S3=>NEXT_STATE<=S4;Z<='1';WHEN S4=>NEXT_STATE<=S5;Z<='0';WHEN S5=>NEXT_STATE<=S0;Z<='1';END CASE;END PROCESS;END RTL;仿真波形结果:(产生的11010序列串)3、随机序列产生器(产生序列1100101)VHDL语言:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY SY4 ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;Z :OUT STD_LOGIC);END SY4 ;ARCHITECTURE RTL OF SY4 ISTYPE STATE_TYPE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6);SIGNAL CURRENT_STATE,NEXT_STA TE:STA TE_TYPE; BEGINSYNCH: PROCESSBEGINWAIT UNTIL CLK'EVENT AND CLK='1';CURRENT_STATE<=NEXT_STA TE;END PROCESS;STA TE_TRANS:PROCESS(CURRENT_STATE)BEGINCASE CURRENT_STATE ISWHEN S0=>NEXT_STATE<=S1;Z<='1';WHEN S1=>NEXT_STATE<=S2;Z<='1';WHEN S2=>NEXT_STATE<=S3;Z<='0';WHEN S3=>NEXT_STATE<=S4;Z<='0';WHEN S4=>NEXT_STATE<=S5;Z<='1';WHEN S5=>NEXT_STATE<=S6;Z<='0';WHEN S6=>NEXT_STATE<=S0;Z<='1';END CASE;END PROCESS;END RTL;波形仿真结果:3、11010序列产生器与11010序列检测器级联后的电路图:波形仿真结果:4、不包含11010的任意序列产生器与11010序列检测器级联后的电路图:波形仿真结果:。

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班级:生物医学工程141班姓名:刘玉奔学号:6103413018 设计性实验项目名称序列信号发生和检测器设计
(一)实验目的
1、进一步熟悉EDA实验装置和QuartusⅡ软件的使用方法;
2、学习有限状态机法进行数字系统设计;
3、学习使用原理图输入法进行设计。

(二)设计要求
完成设计、仿真、调试、下载、硬件测试等环节,在EDA实验装置上实现一个串行序列信号发生器和一个序列信号检测器的功能,具体要求如下:
1、先用设计0111010011011010序列信号发生器,其最后6BIT数据用LED显示出来;
2、再设计一个序列信号检测器,检测上述序列信号,若检测到串行序列“11010”则
输出为“1”,否则输出为“0”;
3、检查检测01011,即将发生的序列最后五位改为01011,为0111010011001011 (三)主要仪器设备
1、微机1台
2、QuartusII集成开发软件1套
3、EDA实验装置1套
(四)实验步骤
主要有三个模块
1:一个设计序列信号发生器
2:一个设计序列信号检测器
3:综合两个设计,通过对模块的调用达到最终效果
(五)实验数据
--设计时间:2016.10.29
--设计者:刘玉奔
--设计内容:1、先用设计0111010011001011序列信号发生器,其最后6BIT数据用LED 显示出来;
--2、再设计一个序列信号检测器,检测上述序列信号,若检测到串行序列“01011”则输出
为“1”,否则输出为“0”;
--序列信号发生器部分
LIBRARY IEEE;--声明IEEE库
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;--允许使用IEEE中程序包STD_LOGIC_1164 ENTITY serialsignalgenerator IS
PORT(CLK,RST:IN STD_LOGIC;
CO:OUT STD_LOGIC;
LED0,LED1,LED2,LED3,LED4,LED5:OUT STD_LOGIC);
END behav;
得到symbol file:
序列信号检测器:
LIBRARY IEEE;--声明IEEE库
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;--允许使用IEEE中程序包STD_LOGIC_1164 ENTITY serialsignaltest IS
PORT(CLK,DIN,CLR:IN STD_LOGIC;
SS:OUT STD_LOGIC;
LED0,LED1,LED2,LED3,LED4:OUT STD_LOGIC);
END serialsignaltest;
ARCHITECTURE behav OF serialsignaltest IS
SIGNAL Q:INTEGER RANGE 0 TO 5;
SIGNAL D:STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
BEGIN
D<="01011";
PROCESS(CLK,CLR)
BEGIN
END behav;得到symbol file:
将发生部分的最后6位输出去掉后,在检测部分加上检测序列输出后,两者综合起来得到:
C仿真图:
信号发生器:
如图所示:当RST为1时,CO输出为0,当RST为0时,CO输出为0111010011001011。

LED输出为后6位,001011。

信号检测器:
如图所示:在DIN输入一次0111010011011010,检测到一次01011,SS有1次输出为1。

综合:
如图所示:
在16个时钟信号作用下,序列信号发生器输出一次0111010011011010;且序列信号检测器检测到一次01011,test_out检测输出一个1。

RST高电平复位发生器输出为0。

毛刺宽度很小,可以忽略。

D管脚分配:
序列信号发生器:综合:
(六)心得
本次实验,学会了通过建立原理图文件来调用2个模块,从而实现模块的综合,达到实验效果。

除此之外,对VHDL也有了更深的认识,也更加熟练了该软件。

最后,对于实验报告的写作也变得更加规范啦。

当然也有不足,没有用串转并,并转串的方式实现信号输出,可能会更简单。

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