4位输入数据的一般数值比较器电路设计
课 程 设 计 报 告 课程名称 数字逻辑课程设计 课 题 4位输入数据的一般数值的比较 电路的设计 专 业 计算机科学与技术 班 级 计算机 1202 学 号 0202 姓 名 周逢露 指导教师 刘洞波 陈淑红 陈多
2013年 12月 13日 课程设计任务书 课程名称 数字逻辑课程设计 课 题 4位输入数据的一般数值 比较电路的设计 专业班级 计算机科学与技术 学生姓名 周逢露 学 号 0202 指导老师 刘洞波 陈淑红 陈多 审 批 刘洞波
任务书下达日期: 2013年 12月 13日 任务完成日期: 2014年 01月 21日 一、设计内容与设计要求 1.设计内容: 本课程是一门专业实践课程,学生必修的课程。其目的和作用是使学生能将已学过的数字电子系统设计、VHDL程序设计等知识综合运用于电子系统的设计中,掌握运用 VHDL或者Verilog HDL设计电子系统的流程和方法,采用Quartus II等工具独立应该完成1个设计题目的设计、仿真与测试。加强和培养学生对电子系统的设计能力,培养学生理论联系实际的设计思想,训练学生综合运用数字逻辑课程的理论知识的能力,训练学生应用Quartus II进行实际数字系统设计与验证工作的能力,同时训练学生进行芯片编程和硬件试验的能力。 题目一 4线-16线译码器电路设计; 题目二 16选1选择器电路设计; 题目三 4位输入数据的一般数值比较器电路设计 题目四 10线-4线优先编码器的设计 题目五 8位全加器的设计 题目六 RS触发器的设计; 题目七 JK触发器的设计; 题目八 D触发器的设计; 题目九 十进制同步计数器的设计; 题目十 T触发器的设计; 每位同学根据自己学号除以10所得的余数加一,选择相应题号的课题。 参考书目
1 EDA技术与VHDL程序开发基础教程 雷伏容,李俊,尹霞 清华大学出版社 978-7-302-22416-7 2010 TP312VH/36
2 VHDL电路设计 雷伏容 清华大学出版社 7-302-14226-2 2006 TN702/185 3 VHDL 电路设计技术 王道宪贺名臣 刘伟 国防工业出版社 7- 2004 TN702/62 4 VHDL 实用技术 潘松,王国栋 7-81065 7-81065-290-7 2000 TP312VH/1 5 VHDL 语言100 例详解 北京理工大学ASIC研究所 7-900625 7-900625-02-X 1999 TP312VH/3
6 VHDL编程与仿真 王毅平等 人民邮电出版社 7- 2000 W38V 7 VHDL程序设计教程 邢建平 曾繁泰 清华大学出版社 7-302-11652-0 2005 TP312VH/27/3
课程设计报告规范 课程设计报告应包含如下几个部分 1) 功能描述 说明设计器件的功能,包括真值表(功能表),函数表达式,逻辑电路图 2) 详细设计 按照VHDL语言开发流程写出整个开发的详细过程,可以根据如下步骤适当导出程序,程序界面截图到课程设计报告对应模块。 基本设计流程如下: 工程管理:新建工程,工程管理; 源文件输入:VHDL程序或者原理图的设计,内嵌模块的调用; 综合、编译:检查语法,连接错误,生成综合后网表; ④ 功能仿真:综合后的功能仿真; ⑤ 简单约束:管脚分配,I/O特性约束,简单的时序约束; ⑥ 全编译:软件自动完成布局布线,生成最终编程文件; ⑦ 时序仿真:带延时的和实际情况非常接近的时序仿真; ⑧ 编程:下载到硬件当中。
3) 调试分析以及设计体会 a.仿真或程序下载调试(附界面截图)。 b.设计过程中遇到的问题以及解决问题的方法。 c.课程设计过程经验教训、心得体会。
4) 书写格式 见附带说明。 5) 附录 a.参考书目 b.源程序清单(带注释)
考核方式 指导老师负责验收程序的运行结果,并结合学生的工作态度、实际动手能力、创新精神和设计报告等进行综合考评,并按优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级给出每位同学的课程设计成绩。具体考核标准包含以下几个部分: 平时出勤 (占10%) 系统需求分析、功能设计、数据结构设计及程序总体结构合理与否(占10% 程序能否完整、准确地运行,个人能否独立、熟练地调试程序(占40%) 设计报告(占30%) 注意:不得抄袭他人的报告(或给他人抄袭),一旦发现,成绩为零分。 独立完成情况(占10%)。
课程设计验收要求 运行所设计的系统。 回答有关问题。 提交课程设计报告纸质稿。 提交源程序或设计报告文档电子稿。 依内容的创新程度,完善程序情况及对程序讲解情况打分。
二、进度安排 上机时间、地点 16 周 周二 下午 E410/413 16 周 周二 下午 E413/414 16 周 周三 下午 E414/606
附带说明: 1.课程设计报告装订顺序:封面、任务书、目录、正文、评分、附件(程序清单)。 2.正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。 3.正文的内容: 一、课题的主要功能; 二、详细设计; 三、程序调试; 四、总结; 五、附件(所有程序的原代码,要求对程序写出必要的注释)。 4.正文总字数要求在5000字以上(不含程序原代码)。
目录
一、课题的主要功能 1)功能描述 2)集成数值比较器74LS85得功能 3)集成数值比较器74LS85是4位数值比较器 详细设计 打开QuartusII软件;新建一个项目, 建立VHDL文件 建立矢量波形文件 进行功能仿真 进入时序仿真 器件的下载 程序调试分析及设计体会 仿真或程序下载调试 设计过程中遇到的问题及解决方法 课程设计的心得体会
书写格式 总结 六、附录功能描述 2)集成数值比较器74LS85得功能 集成数值比较器74LS85是4位数值比较器,其功能如下:
从功能表可以看出,该比较器的比较原理和两位比较器的比较原理相同。两个4位数的比较是从A的最高位A3和B的最高位B3进行比较,如果它们不相等,则该位的比较结果可以作为两数的比较结果。若最高位A3=B3,则再比较次高位A2和B2,余类推。显然,如果两数相等,那么,比较步骤必须进行到最低位才能得到结果。 2.函数表达式
3. 逻辑电路图 2) 详细设计 ①打开quartus软件; ②新建一个项目,但是这个过程要注意工程名要和项目一样,不然就会导致软件找不到文件而出错。见下图:
③新建一个vhdl程序编辑文件筐,如 ③新建一个vhdl程序编辑文件筐,如
④然后写入你要编写的vhdl程序。 ⑤程序写好以后保存一下,然后就要编译看是否有错误。(警告可以运行程序) ⑥程序编译好以后,我们就要制作一个网表编译框,然后我们要编辑结束时间,做完以后,我们就要插入一个节点,把项目改成所有,然后点一下list,把左边边框里的项目全部拉到右边边框,然后输入波形图,然后编译波形图,见下图:
⑦编译好波形图以后,我们就可以观察波形的输出结果了,看是否符合理想的结果。见下图: ⑧符合理想结果以后,我们就可以来定义引脚,定义好引脚以后,我们就要下载程序到芯片上。具体操作:点Tools/programmer就会出来一个文件编译框,然后把那个全选那个选择框全选,如: 然后再添加硬件,见下图:
添加好硬件好以后,我们就可以把程序下载到硬件上(注意:我们应该先连接电脑和仪器数据线,然后再插上电源)见下图: 点上面图中的那个start按键,就可以把程序下载到芯片上。 ⑨做好以后,我们就可以在仪器上通过开关来控制输入,观察输出,如果结果和我们预想的一致,我们的实验就成功了。 ⑩实验成功以后,我们就可以写实验报告了
3) 调试分析以及设计体会 a.仿真或程序下载调试(附界面截图)。(见详细设计) b.设计过程中遇到的问题以及解决问题的方法。 ⑴第一个错误就是工程名和项目名不一样,导致的错误就是每次调试程序都会出现3个错误。后经过老师的指导,才使我改正错误。这个老师上课的时候特别强调的,但是一旦自己动手做就又把老师的话,丢在脑后了。 ⑵因为我们没有学习vhdl这门课程,导致我们不会自己编写程序,所以我们就只能自己在网上找程序,但是网上的程序质量有很大的差别。有很多的错误,并且问题是我们自己还不知道怎么去把错误改正。经过老师指导,我才把程序改正。但是还是不理解那个语法。 ⑶就是对这个程序的不熟悉,老是弄错了顺序,导致程序错误。 c.课程设计过程经验教训、心得体会。 通过这次课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在这个设计课程开始的时候,我感到很迷茫,不知道该怎么去做这个课程设计。不知道该怎么去开使这个课程设计。最后再看了很多次的课程设计计划书之后终于做了4位数值比较器这个课题。这个课题老师在上课的时候也有讲过。当时听起来感觉害死十分的简单。当我开始这个课题的时候,我有发现了我对这个4位数比较器了解的太少了。在这个课程设计的过程中,我查阅了大量的资料,询问了同学老多问题,才把这个课题了解的比较清楚。 经过一个星期的课程设计实习,使得我们经历过了坎坷的路程,其中的经历一言难尽。在这期间我曾经认为课程设计是比较简单的 ,从开始的满是激情,经过了一度忙乱,到最后的汗水背后的复杂心情,这期间的点点滴滴令我十分难忘,回味无穷。我感觉到这才是比较真是,充满活力的生活。生活就是这样,只有付出辛劳的汗水才能得到相应的收获,汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。充满劳动的人生才更具有意义,才更加的美好。我忍艰苦奋斗这个词非常的适用于我们的这各课程设计,苦中作乐更是体现了他的精髓。我们全体的学生都在课程设计中留下辛勤的汗水。都在为了
第四章4.3数据选择器、数值比较器
逻辑图
2. 两位数值比较器
真值表
输 入 输 出
A1 B1 A1 >B1 A1 < B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1
A0
B0
× × A0 >B0 A0 <B0 A0 = B0
FA>B F A<B FA= B 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1
4.4.2 集成数值比较器 1. 集成数值比较器 集成数值比较器74LS85 的功能 功能表
功能说明:表中的输入变量包括A3与B3、A2与B2、A1与B1 、A0与B0和 功能说明:表中的输入变量包括 A与B的比较结果,A>B、A<B和A=B。A与B是另外两个低位数,设置低 与 的比较结果 的比较结果, 是另外两个低位数, 和 与 是另外两个低位数 位数比较结果输入端,是为了能与其它数值比较器连接, 位数比较结果输入端,是为了能与其它数值比较器连接,以便组成更多位 数的数值比较器; 个输出信号 个输出信号: 数的数值比较器;3个输出信号 FA>B、FA<B、和FA = B 分别表示本级的比 较结果。 较结果。
IA>B IA < IA=B A'>B' A'<B'B A'=B'
× × × × × × × × 1 0 0 × × × × × × × × 0 1 0 × × × × × × × × 0 0 1
FA>B A<B BA=B A>B FA < FA=B
1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
i =0 7
的与或表达式, Y是C、B、A和输入数据 0~D7的与或表达式,即 是 、 、 和输入数据 和输入数据D
4常用组合逻辑电路
RBI =0且A3 ~ A0=0时,使Ya ~ Yg=0,全灭. RBO :RBI=0,A3~A0=0时,RBO=0;否则RBO=1
多个译码器的连接
三,数据分配器
数据分配器是将一个输入数据根据需要送到多个 不同的输出通道上.
Y0 Y1 Y2n-1
数据输入
n位通道选择信号
数据输入 例: 地址 输入
00 X
&
01
& 1
B 11 10
X
B
Y3
A
1
X
01 11 X
X X
X
+UCX X
X X
Y2 10 Y X Y1 0
2,二 — 十进制编码器 将十个状态(对应于十进制的十个代码)编 制成BCD码. 十个输入 输入:Y0 Y9 输出:ABCD 列出状态表如下: 四位
2,二 — 十进制编码器
8421BCD编码表 输出 十进制数 ABCD 0 ( y0 ) 0000 1 ( y1 ) 0001 2 ( y2 ) 0010 3 ( y3 ) 0011 4 ( y4 ) 0100 5 ( y5 ) 0101 6 ( y6 ) 0110 7 ( y7 ) 0111 8 ( y8 ) 1000 9 ( y9 ) 1001 输入
&
Y2 = B A
1
Y3 = BA
EI=0 — 译码器工作
EI
EI=1—译码器被封锁
什么是比较器如何设计一个简单的比较器电路
什么是比较器如何设计一个简单的比较器电路比较器(Comparator)是一种电子元件或电路,用于比较两个信号的大小或者判断两个信号是否相等。
比较器广泛应用于模拟电路、数字电路以及微处理器等领域。
本文将介绍比较器的原理和如何设计一个简单的比较器电路。
一、比较器的原理比较器的基本原理是将输入信号与一个基准值进行比较,并输出相应的逻辑电平。
通常情况下,比较器具有一个或多个比较阈值。
当输入信号超过比较阈值时,输出为高电平;反之,输出为低电平。
比较器的输出通常被连接到后续电路,用于判断和控制其他电子元件或电路的行为。
二、简单比较器电路的设计下面将介绍一个简单的比较器电路的设计过程。
1. 确定比较阈值:首先,需要确定所需的比较阈值。
根据具体应用的需要,选择合适的比较阈值,可以是特定的电压值或者其他信号特征。
2. 选择比较器芯片:根据比较阈值的要求,选择合适的比较器芯片。
市面上有很多种比较器芯片可供选择,比如LM311、LM339等。
根据需求选择适合的芯片。
3. 连接电路:将电路连接起来,使得输入信号和比较阈值能够正确地进行比较。
通常情况下,输入信号通过电阻分压电路或电压传感器接到比较器的输入脚上,然后通过引脚连接到电源。
4. 调整电路参数:根据需要,调整电路参数以满足应用需求。
可以通过改变电阻和电容的数值来实现参数的调整。
5. 连接输出:将比较器的输出连接到后续电路,以实现判断和控制信号。
三、比较器的应用比较器在电子领域有着广泛的应用,下面介绍几个常见的应用场景。
1. 模拟电路中的比较器:比较器常用于模拟电路中,用于检测两个信号的大小关系。
例如,电压比较器可以用于判断两个电压信号的大小,从而实现电压控制开关等功能。
2. 数字电路中的比较器:比较器在数字电路中也起着重要的作用。
比如,在计算机的内存控制电路中,比较器可以用于判断读写信号与内存地址的关系,从而实现读写操作。
3. 微处理器中的比较器:微处理器中通常拥有一些比较器,用于实现条件判断和分支跳转等功能。
比较器
2. 多位数值比较器
(二)逻辑功能: 输入 A(a3a2a1a0)> B (b3b2b1b0):输出 F(A > B)= 1 A(a3a2a1a0)< B (b3b2b1b0):输出 F(A < B)= 1 A(a3a2a1a0)= B (b3b2b1b0): 由控制输入决定
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3. 多位数值比较器的设计原则 • 先从高位比起,高位不等时,即可区别数值的大小 • 当高位相等,再比较低位数,比较结果由低位决定
组合逻辑电路
数值比较器
11
数值比较器:
1. 数值比较器的逻辑功能 2 .集成4位数值比较器74LS85
集成数值比较器74LS85的功能 数值比较器的位数扩展
22
1. 一位数值比较器
1位数值比较器完成对两个1位二进制数A、B进行比较
• 真值表
• 逻辑图
• 逻辑表达式
B
1 &
FA>B
FAB AB
≥1 FA=B
0
B3~B0:0100(十进制数4)
1 0
F A > B输出端用于判别
99
FAB AB
&
A
1
FA<B
FAB AB AB
1位数值比较器的逻辑图
33
2. 多位数值比较器
★ 功能:能对两个相同位数的二进制数进行比较的器件。
(一)逻辑符号: A:四位二进制数输入(3为高位) B:四位二进制数输入(3为高位) a > b、a < b、a = b:控制输入端, 用于低位的进位,高电平有效 A>B、A<B、A=B:输出,高电平有效
77
4. 集成数值比较器的位数扩展
用两片7485组成8位数值比较器(串联扩展方式)
东北大学数字电子课程设计(四位十进制密码锁)
课程设计报告设计题目:四位十进制密码锁班级:学号:姓名:指导教师:日期:摘要锁,是一种保护隐私和秘密的重要工具。
如今大到国家机关,小到居民住宅,锁无处不在。
密码锁是锁的一种,开启时用的是一系列的数字或符号组成的密码。
而电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作,从而控制机械开关的闭合,完成开锁、闭锁任务的电子产品。
它的种类很多,有简易的电路产品,也有基于芯片的性价比较高的产品。
现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心,通过编程来实现锁的功能的。
在本课程设计中,我设计了一个四位十进制密码锁。
主要分为如下几个部分:1.用户密码输入单元:位于密码锁外部,为用户提供按键式输入密码的方式。
2.密码显示单元:位于密码锁外部,一组数码管对密码输入状态进行显示。
3.真实密码存储单元:位于密码锁内部,存储真实密码,且该密码可以被用户修改。
4.密码正误判定单元:位于密码锁内部,判断用户密码是否输入正确。
5.计时报警单元:位于密码锁内部,计时器配合一个蜂鸣器当计时结束后还没有正确的密码输入,则蜂鸣器报警。
关键词:计数器,计时器,锁存器,数值比较器,触发器目录第1章概述 (1)第2章课程设计任务及要求 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)第3章系统设计 (3)3.1方案论证 (3)3.2 系统设计 (5)3.2.1 结构框图及说明 (5)3.2.2 系统原理图及工作原理 (6)3.3 单元电路设计 (6)3.3.1单元电路工作原理 (6)3.3.2元件参数选择 (9)第4章软件仿真 (10)4.1 仿真电路图 (10)4.2 仿真过程 (11)4.3 仿真结果 (12)第5章安装调试 (21)5.1 安装调试过程 (21)5.2 故障分析 (21)第6章结论 (22)第7章使用仪器设备清单 (23)参考文献 (24)收获、体会和建议 (25)第1章概述锁,是一种保护隐私和秘密的重要工具。
如今大到国家机关,小到居民住宅,锁无处不在。
比较器
模拟比较器:将模拟量与一标准值进行比较,当高于该值时,输出高(或低)电平.反之,则输出低(或高)电平.例如,将一温度信号接于运放的同相端,反相端接一电压基准(代表某一温度),当温度高于基准值时,运放输出高电平,控制加热器关闭,反之当温度信号低于基准值时,运放输出低电平,将加热器接通.这一运放就是一个简单的比较器,因为输入与输出同相,称为同相比较器..有的模拟比较器具有迟滞回线,称为迟滞比较器,用这种比较器,有助于消除寄生在信号上的干扰.数字比较器:用来比较二组二进制数是否相同,相同时输出(或低)高电平,反之,则输出相反的电平.最简单的数字比较器是一位二进制数比较器,是一个异或门(或同或门).电压比较器的作用:它可用作模拟电路和数字电路的接口,还可以用作波形产生和变换电路等。
利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波电压比较器是集成运放非线性应用电路,他常用于各种电子设备中,那么什么是电压比较器呢?下面我给大家介绍一下,它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变,相应输出高电平或低电平。
常用的电压比较器有过零电压比较器、具有滞回特性的过零比较器、滞回电压比较器,窗口(双限)电压比较器.1.模拟比较器将模拟量与一标准值进行比较,当高于该值时,输出高(或低)电平.反之,则输出低(或高)电平.例如,将一温度信号接于运放的同相端,反相端接一电压基准(代表某一温度),当温度高于基准值时,运放输出高电平,控制加热器关闭,反之当温度信号低于基准值时,运放输出低电平,将加热器接通.这一运放就是一个简单的比较器,因为输入与输出同相,称为同相比较器..有的模拟比较器具有迟滞回线,称为迟滞比较器,用这种比较器,有助于消除寄生在信号上的干扰.2.数字比较器用来比较二组二进制数是否相同,相同时输出(或低)高电平,反之,则输出相反的电平.最简单的数字比较器是一位二进制数比较器,是一个异或门(或同或门).电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。
4位2进制密码锁——甘骏
数字电路自主设计报告4位2进制密码锁设计院系:英才实验学院班级: 29001040学号: 2900104007姓名:甘骏指导教师:胡剑浩2011年7月1日设计背景:数字电路的核心思想主要分为两部分:时序和逻辑。
我们做的课程设计,以及我做的前几个自主设计主要都是基于时序部分的,对逻辑门电路的理解及应用几乎没有涉及。
所以这次我想尝试用逻辑门电路制作一个4位2进制密码锁,以加深对逻辑门电路知识的理解。
本次设计不用到FPGA及VHDL语言设计,只用到简单得逻辑门电路和74LS85芯片。
设计要求:设计一个保险箱用的4位数字代码锁,该锁有规定的地址代码A、B、C、D4个输入端和一个开箱钥匙孔信号E的输入端,锁的密码由实验者自编。
当用钥匙开箱时,如果输入的4个代码正确,保险箱被打开;否则,电路将发出警报(可用发光二极管亮表示)。
1、设计分析对输入的地址A、B、C、D的值与对应的保险箱的4位密码进行比较,如果输入值与密码相等,则输出“Y=1”,此时密码锁打开,否则输出“Y=0”。
且输出“Y=0”的时候电路发生警报,即二极管发光。
对输入与密码的比较有两种方式,可以直接用异或门进行比较,也可以用数值比较器进行比较,开箱钥匙信号E 作为使能端,当E=1时,有正确的输出,E=0时,电路无有效输出。
2、设计原理图及芯片(1)异或逻辑实现异或门功能为:当两个输入相同时输出为“0”,当两输入不同时输出为“1”,所以异或门可以用来判断1位二进制代码是否相同。
下图为异或逻辑实现原理图:输入A 输入B 输出Y0 0 00 1 11 0 11 1 0其中,A,B,C,D为地址输入,K3到K0为密码可根据需要改变的值得到不同的密码,W1为报警信号(接LED二极管),Y1为开锁信号。
(2)使用数值比较器CT74LS85芯片实现a)芯片资料:CT74LS85,位4位二进制比较器,其工作原理为:两个输入二进制数和,进行比较时从高位到低位逐一进行比较,如,当时,A>B;当时,A<B,以此类推。
8421BCD码加法器
电子线路课程设计(报告)题目8421BCD码加法器院系物理与电子工程学院专业光电信息科学与工程班级Z052132 学号052513212学生姓名李晓刚指导教师徐竞日期2015年6月目录一题目要求与方案论证 (1)1.1 8421BCD码加法器 (1)1.1.1题目要求 (1)1.1.2 方案论证 (1)二电子线路设计与实现 (3)2.1 8421BCD码加法器的设计 (3)三结果与分析 (8)3.1 8421BCD码加法器的实现 (8)四总结与体会 (10)参考文献 (11)附录 (12)一题目要求与方案论证1.1 8421BCD码加法器1.1.1题目要求通过开关J1~J8分别设置2个4位8421BCD码输入,通过全加器,实现相加后的输出,结果采用数码管观察。
主要芯片:2个全加器(4008BD)、开关、数码管(2个),其他元件、门电路任选1.1.2 方案论证表1.1 4008BD功能表表1.2 74HC85AD的真值表表1.3 74LS48功能表由真值表可知:两个四位8421BCD码通过4008BD全加器相加后得到的是一个四位的8421码或五位的168421码,故不能直接通过两个数码管来显示出运算结果,所以要把计算结果转换为10进制,然后将个位和十位的数字分别由对应的8421BCD码通过译码器芯片74LS48,把运算结果用数码管显示出来。
如下表所示:表1.4 数制转换二电子线路设计与实现2.1 8421BCD码加法器的设计一、数据的产生与输入通过J1~J8八个单刀双掷开关在+5V和GND之间的切换来产生两个4位8421BCD码作为输入的数据,当开关打到+5V时输入数据1,打到GND时输入数据0。
其中J1~J4分别为数据A0~A3,J5~J8分别为数据B0~B3,且A3~A0、B3~B0的位权依次降低。
其电路图如下所示:图2.1.1 数据产生电路二、加法电路把上面得到的两个四位8421BCD码分别输入4008BD全加器的输入端A3~A0、B3~B0,同时CIN输入端接低电平。
《电子电路设计与制作》 任务六 组合逻辑电路的设计与制作
(二)任务分析
设计一个4裁判表决电路,其中A裁判为主裁判,B、C、D为副裁判;表决规则为:1) 少数服从多数;2)当同意和反对人数相同时,服从主裁判。电路设计规则为:同意 用逻辑“1”表示,反对用逻辑“0”表示。电路输出Y等于“0”表示决议不通过, 等于“1”表示决议通过。 (三)项目设计
假设裁判四人分别为A B C D,表决结果为Y,裁判通过输出为1,不通过输出为0; 最终表决结果通过输出为1,不通过输出为0。
此时BI/RBO端也作为输出端,LT 端输入高电平信号,RBI 端输入低电平信号,若 此时DCBA = 0000,表1倒数第2行,输出全为“0”,显示器熄灭,不显示这个零。 DCBA≠0,则对显示无影响。该功能主要用于多个7段显示器同时显示时熄灭高位的零。
(三)LED数码管 led数码管(LED Segment Displays)由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型 的器件,引线已在内部连接完成,只需引出它们的各个笔划,公共电极。如图所示数 码管外形。
(二)74LS84 74LS48芯片是一种常用的七段数码管 译码器驱动器。 1.管脚
2.引脚功能 74LS48是输出高电平有效的译码器,74LS48除了有实现7段显示译码器基本功能的输 入(DCBA)和输出(Ya~Yg)端外,7448还引入了灯测试输入端(LT)和动态灭零 输入端(RBI),以及既有输入功能又有输出功能的消隐输入/动态灭零输出(BI/RBO) 端。 3.工作原理 (1)7段译码功能(LT=1,RBI=1) 在灯测试输入端(LT)和动态灭零输入端(RBI)都接无效电平时,输入DCBA经7448 译码,输出高电平有效的7段字符显示器的驱动信号,显示相应字符。除DCBA = 0000外,RBI也可以接低电平,见表1中1~16行。 (2)消隐功能(BI=0) 此时BI/RBO端作为输入端,该端输入低电平信号时,表1倒数第3行,无论LT 和RBI输 入什么电平信号,不管输入DCBA为什么状态,输出全为“0”,7段显示器熄灭。该功 能主要用于多显示器的动态显示。 (3)灯测试功能(LT = 0) 此时BI/RBO端作为输出端, 端输入低电平信号时,表1最后一行,与 及DCBA输入无 关,输出全为“1”,显示器7个字段都点亮。该功能用于7段显示器测试,判别是否有 损坏的字段。 (4)动态灭零功能(LT=1,RBI=1)
ASIC第五章
4、时序逻辑电路的可综合设计
锁存器和触发器是最基本的时序元件,它们构 成RTL级系统的存储单元。 时序元件的行为比较复杂,描述起来比较困难。 为了能够有效地综合,通常采用一种近乎定制 的描述形式。 时序电路的行为决定了其只能通过always块语 句实现,通过关键词“posedge”或“negedge”来 捕获时钟信号的上升沿和下降沿。
计算机辅助逻辑综合过程
提高了生产率,缩短了设 计周期,带来了数字设计行 业的革命。
计算机辅助逻辑综合工具的 出现使设计转化过程自动 化!
自动逻辑综合对数字设计行业的影响:
使设计者可以把更多的时间用于高层次描述。 采用高层次设计方法,人为的错误 会更少; 模块重新设计所需的反复时间更 短; 允许进行与工艺无关的设计; 使设计重用变为可能。
逻辑综ห้องสมุดไป่ตู้工具生成的门级Verilog描述
实例了4个非门,14个二输入与非门, 9个二输入 与门、4个二输入或门,(共31个门)。
三、Verilog可综合描述
由前面的讨论知,应用逻辑综合工具,可 以提高设计效率,加快设计进程; 另一方面,逻辑综合工具并不能处理随意 编写的Verilog描述; 为了有效地应用逻辑综合工具,要求我们 用一定的方式来规范我们的设计——可综 合描述。 可综合描述是Verilog语言的一个子集。
逻辑综合流程:
注意: • 翻译、逻辑优化和工艺 映射在逻辑综合工具内 部完成,对设计者是不 可见的; • 在选定了工艺后,设计 者只能控制输入的RTL描 述和设计约束; • 如果工艺改变,设计描 述和设计约束不需要改 变,只需要改变工艺 库,重新进行逻辑综 合,得到一个新的门级 网表。
Logic Synthesis
Chapter 5
