四選一數(shù)據(jù)選擇器

新疆大學(xué)實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)D報(bào)告實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)I）名稱(chēng):電工電子實(shí)習(xí)院:建造工程學(xué)院業(yè)、級(jí):建環(huán)091班師:人:號(hào):實(shí)習(xí)主要內(nèi)容：(1)了解EDA技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用⑵掌握VHDL語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉在數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中VHDL程序設(shè)計(jì)(3)學(xué)習(xí)MAX+PLUS1I軟件的應(yīng)用方法(4)應(yīng)用EDA技術(shù)的設(shè)計(jì)方法完成4選1數(shù)據(jù)選擇器的設(shè)計(jì)(采用原理圖和文本法兩種方法實(shí)現(xiàn))，并在MAX+PLUSII上仿真(5)對(duì)實(shí)習(xí)所得結(jié)果進(jìn)行整理與分析，做出實(shí)習(xí)報(bào)告。主要收獲體味與存在的問(wèn)題：(1)對(duì)EDA技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用有了一步初步的了解，并且學(xué)會(huì)了用最基本的VHDL語(yǔ)言進(jìn)行簡(jiǎn)單的VHDL程序設(shè)計(jì)。(2)學(xué)會(huì)了MAX+PLUSII軟件的應(yīng)用方法，并且據(jù)此用原理圖和文本法兩種方法完成為了4選1數(shù)據(jù)選擇器的設(shè)計(jì)及仿真，得出了預(yù)期結(jié)果。(3)在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題一是軟件的使用不夠熟練。此外，在寫(xiě)報(bào)告時(shí)，有些細(xì)節(jié)把握不夠。指導(dǎo)教師意見(jiàn):建議成績(jī)：指導(dǎo)教師簽字：年月日備注：4選1數(shù)據(jù)選擇器的設(shè)計(jì).設(shè)計(jì)目的：⑴掌握4選1數(shù)據(jù)選擇器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；⑵掌握運(yùn)用MAX+PLUSH軟件對(duì)4選1數(shù)據(jù)選擇器的設(shè)計(jì)、分析方法；(3)對(duì)EDA技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用有一個(gè)整體的把握；.設(shè)計(jì)內(nèi)容maxplus2的認(rèn)識(shí)：Max+plusII(或者寫(xiě)成Maxplus2,或者M(jìn)P2)是Altera公司推出的的第三代PLD開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。使用MAX+PLUSII的設(shè)計(jì)者不需精通器件內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)者可以用自己熟悉的設(shè)計(jì)工具(如原理圖輸入或者硬件描述語(yǔ)言)建立設(shè)計(jì)，MAX+PLUSII把這些設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)自動(dòng)換成最終所需的格式。其設(shè)計(jì)速度非?？臁?duì)于普通幾千門(mén)的電路設(shè)計(jì)，使用MAX+PLUSH,從設(shè)計(jì)輸入到器件編程完畢，用戶(hù)拿到設(shè)計(jì)好的邏輯電路，大約只需幾小時(shí)。特殊是在原理圖輸入等方面，Maxplus2被公認(rèn)為是最易使用，人機(jī)界面最友善的PLD開(kāi)辟軟件，特殊適合向我們學(xué)生這樣的初學(xué)者使用。4選1數(shù)據(jù)選擇器電路的分析：(1)4選1數(shù)據(jù)選擇器的原理圖：由上圖可知：輸出函數(shù)：q=s(D"A"A+D-AA+DKA+DAA)00 1 1 01 210 301其中，AO,A1是地址輸入端；DO,D1,D2,D3是數(shù)據(jù)的輸入端；S是控制開(kāi)關(guān)：若S輸入的是信號(hào)是低電平，則無(wú)論數(shù)據(jù)的輸入端輸入的是什么信號(hào)，均不能通過(guò)，若S輸入的是信號(hào)是高電平，輸出的信號(hào)Q通過(guò)輸出端Y輸出來(lái)。(1)創(chuàng)建電路圖2(2)分析:a.波形圖圖3-1波形圖1：為高電平i圖3-2波形圖2：S為低電平由兩幅波形圖容易知道，輸出信號(hào)符合原理公式q=s(DKk+DkA+D/TA+DAA)；0 0 1 1 0 1 2 1 0 3 0 1據(jù)此可知，所設(shè)計(jì)電路是正確的。并且可以觀察到延遲現(xiàn)象。我設(shè)計(jì)的電路圖存在約5.9ns的延遲時(shí)間。b.真值表由波形圖可以知道該函數(shù)的真值表：表1控制端數(shù)據(jù)輸入端地址輸入端輸出端SDDDcDAAY100乙000001100110010100010111111111001000011011100101000101110111110000000101100110———————上述真值表可以簡(jiǎn)化成下表:A°ADY00DD01D1D10DD 1 1 D 3 D-3-輸入輸出C.工作原理分析：所設(shè)計(jì)電路控制源高電平有效。當(dāng)S處于高電平時(shí)，A1,AO不同狀態(tài)組合的輸入使得輸出對(duì)DO,DI,D2,D3進(jìn)行惟一選擇。即：每一組Al,A0,都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)惟一的輸出結(jié)果。當(dāng)S處于低電平時(shí)，無(wú)論輸入是什么，其輸出結(jié)果皆為Oo此原理很好的說(shuō)明了公式q=s(D7VA+D/TA+D/VA+DAA)的基本含義，并且在波形圖中00 1 1 01 210 301形象的體現(xiàn)出來(lái)。d.電路組成份析：四選一數(shù)據(jù)選擇器是由最基本的與門(mén)、非門(mén)、或者門(mén)組成。在本設(shè)計(jì)中，控制源S高電平有效，故直接連入下一級(jí)電路。有關(guān)書(shū)籍中S低電平有效，故需要在其后先附加一級(jí)非門(mén)在連入電路，其原理與本設(shè)計(jì)徹底一致。(3)結(jié)論a.此次設(shè)計(jì)徹底符合四選一數(shù)據(jù)選擇器原理，所得波形圖及其結(jié)果都驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的正確選擇。b.四選一數(shù)據(jù)選擇器的引腳AO,A1是地址輸入端；DO,D1,D2,D3是數(shù)據(jù)的輸入端；S是控制開(kāi)關(guān)：若S輸入的是信號(hào)是低電平，則無(wú)論數(shù)據(jù)的輸入端輸入的是什么信號(hào)，均不能通過(guò)，若S輸入的是信號(hào)是高電平，輸出的信號(hào)Q通過(guò)輸出端丫輸出來(lái)。其電路的基本組成都是基本的與門(mén)、非門(mén)、或者門(mén)。通過(guò)一定邏輯組合與羅列實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇的功能。c.四選一數(shù)據(jù)選擇器可以簡(jiǎn)單的理解為一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān):DO,DI,D2,D3的數(shù)據(jù)輸入必須通過(guò)AO,A1的“核查”來(lái)決定能否通過(guò)，即輸出。因此從四選一數(shù)據(jù)選擇器的原理和表現(xiàn)出來(lái)的特性，可以領(lǐng)略到數(shù)據(jù)選擇器的功能很強(qiáng)大，其應(yīng)用領(lǐng)域是非常廣泛的。只是要注意電路中存在的延時(shí)現(xiàn)象對(duì)功能實(shí)現(xiàn)的影響。.個(gè)人特色(1)基于課本相關(guān)原理，并且參閱其他相關(guān)書(shū)籍后完成的。雖然未加創(chuàng)新，但徹底按照四選一數(shù)據(jù)選擇器基本原理完成，比較基本，理論性較強(qiáng)，突出基本原理和方法。⑵整個(gè)設(shè)計(jì)不僅僅是自己的努力，在剛著手時(shí)和組員進(jìn)行了討論與摸索，共同分享了對(duì)本次設(shè)計(jì)的理解。因此在設(shè)計(jì)中吸收了他人的某些思想，并對(duì)其進(jìn)行新的理解成為了自己的設(shè)計(jì)思路。⑶設(shè)計(jì)過(guò)程：先查閱相關(guān)資料學(xué)習(xí)并理解原理圖，根據(jù)原理圖寫(xiě)出了輸出的函數(shù)表達(dá)式，在把原理圖分解成基本門(mén)電路組成的電路圖，繪制在maxplus2中。再摹擬，仿真，編譯等。根據(jù)仿真的波形圖驗(yàn)證了電路邏輯的正確性，從而驗(yàn)證了整個(gè)設(shè)計(jì)的正確性。.結(jié)束語(yǔ)使用MAX+PLUSII軟件完成為了四選一數(shù)據(jù)選擇器原理圖的設(shè)計(jì)和文本的編寫(xiě),并且進(jìn)行了編譯，仿真。有波形圖可知仿真結(jié)果和預(yù)期基本一致，電路設(shè)計(jì)正確。接觸MAX+PLUSII一周，我已經(jīng)基本掌握其使用方法，并且完成為了一個(gè)設(shè)計(jì)。可見(jiàn)MAX+PLUSII是一款簡(jiǎn)單易學(xué)的軟件。在設(shè)計(jì)中可以明顯的感受到軟件的簡(jiǎn)便,加快了設(shè)計(jì)步伐，可以提高工作效率。此外VHDL語(yǔ)言是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z(yǔ)言，并且是實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)的另一條途徑。雖然非常抽象，但是可移植性較圖象要強(qiáng)不少，也是一個(gè)非常強(qiáng)大的工具語(yǔ)言。有關(guān)電路的設(shè)計(jì)好有不少的東西值得我繼續(xù)認(rèn)真學(xué)習(xí)。本次實(shí)習(xí)收獲了不少這方面的知識(shí)，并且我驀地間感到電子技術(shù)是非常有趣的，它在我們當(dāng)今的生活中有舉足輕重