五人表決器-九九乘法表-交通燈EDA報告

.z.實驗一五人表決器的設(shè)計實驗?zāi)康牧私夂统醪秸莆誌SPlever軟件的根本操作方法以及電子線路的程序編寫abel語言的編寫。通過實驗，加深電路設(shè)計的概念以及了解計算機輔助設(shè)計分析的過程培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及理論知識的應(yīng)用能力。實驗容及步驟本實驗要求利用ISPLEVER軟件完成對五人表決器的設(shè)計及仿真，表決規(guī)則是，多數(shù)勝少數(shù)。分析題意，我們可以知道此次仿真應(yīng)有五個輸入端口，一個輸出端口。分別設(shè)置其A,B,C,D,E為輸入端口，F(xiàn)為輸出端口。故分析可知其真值表如下所示：ABCDEF000000000010000100000110001000001010001100001111010000010010010100010111011000011011011101011111100000100010100100100111101000101011101101101111110000110011110101110111111001111011111101111111圖1：無人表決器真值表可分析：無人中任意三人通過則表決可以通過，故得到其邏輯表達(dá)式為F=ABC+ABD+ABE+ACD+ACE+ADE+BCD+BCE+BDE+CDE實驗步驟：翻開ISPLEVER軟件，新建一個工程，并命名為Untitled.syn。在新建立的工程的根底上新建一個原理圖文件，并為之命名為biaojueqi.sch。用軟件繪制原理圖如下所示：圖2：五人表決器原理圖3、在頂層原理圖的根底上，為模塊編寫ABEL語言程序，原理圖中建立了WTF模塊，新建立一個程序文件wtf.abl。編寫此工程的仿真文件程序biaojueqi.abv得到：對此工程文件進(jìn)展仿真，得到仿真結(jié)果如圖：圖3：實驗結(jié)果仿真分析實驗結(jié)果分析本次實驗設(shè)計的是五人表決器，要求A,B,C,D,E五個輸入中只要有三個以上為1，則實驗的輸出即為1。通過分析，我們得到了表決器輸出的邏輯表達(dá)式，然后根據(jù)表達(dá)式完成了VOTE工程的設(shè)計，工程設(shè)計后仿真得到，A,B,C,D,E全為1時則全票通過；A,B,D,E為1，C為0時F為1；A,B,E為1，C,D為0時F為1；A,B為1，C,D,E為0時F為0；A,B,C,D為0，E為1時輸出F為0；當(dāng)A,B,C,D,E全為0時，則F=0；經(jīng)過TEST文件來對程序檢測，發(fā)現(xiàn)設(shè)計根本可以完成表決任務(wù)。實驗小結(jié)作為EDA實驗的第一個實驗，在完成的過程中仍存在著操作不嫻熟，操作失誤等問題。在寫程序時會輸錯局部關(guān)鍵字或漏掉一些小的標(biāo)點之類的，導(dǎo)致編譯不通過，需要經(jīng)過反復(fù)查找，所以，覺得在輸程序時就應(yīng)注意細(xì)節(jié)，提高一次正確率，防止一些小錯誤的發(fā)生，起到事半功倍的效果。經(jīng)過這次實驗，已經(jīng)根本了解了ISPLEVER的操作方法，掌握了用此軟件完成電子設(shè)計的根本流程，并能夠用ABEL語言完成對芯片模塊的程序設(shè)計。實驗二四位二進(jìn)制實現(xiàn)9*9乘法設(shè)計實驗?zāi)康牧私夂驼莆誌SPlever軟件的根本操作方法以及電子線路的程序編寫abel語言的編寫。通過實驗，加深電路設(shè)計的概念以及了解計算機輔助設(shè)計分析的過程通過計算機輔助設(shè)計軟件完成乘法器的設(shè)計，實現(xiàn)乘法表功能，以此來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及理論知識的應(yīng)用能力。實驗容及步驟此次實驗要求完成九九乘法表的設(shè)計，即要求輸入0-9之間的數(shù)字相乘，能得到相應(yīng)的積的結(jié)果。通過分析可以知道要完成此項功能我們需要8位輸入來送入乘數(shù)和被乘數(shù)，以及7位輸出來輸出積的結(jié)果。假設(shè)要明顯的顯示出此次的設(shè)計，則我們還要對積進(jìn)展BCD的編碼轉(zhuǎn)換〔輸入為0-9時，二進(jìn)制碼與BCD碼保持一致，故乘數(shù)不需要譯碼即可輸出〕，即在乘法器的根底之上再設(shè)計一個譯碼轉(zhuǎn)換模塊完成二進(jìn)制碼向BCD碼的轉(zhuǎn)換。在實驗中，我們可以設(shè)計A4,A3,A2,A1,為被乘數(shù)的四位二進(jìn)制碼，B4,B3,B2,B1為乘數(shù)的四位二進(jìn)制碼，Z7..Z0為乘積的八位BCD輸出碼，要實現(xiàn)乘法功能，經(jīng)分析可知：A4A3A2A1×B4B3B2B1___________________________________________A4*B1A3*B1A2*B1A1*B1A4*B2A3*B2A2*B2A1*B2A4*B3A3*B3A2*B3A1*B3A4*B4A3*B4A2*B4A1*B4___________________________________________________________________ S7 S6S5S4S3S2S1故我們可由上述規(guī)則得到其乘積的各位邏輯表達(dá)式為：S1=A1*B1S2=A2*B1+A1*B2S3=A3*B1A2*B2A1*B3S4=A4*B1A3*B2A2*B3A1*B4S5=A4*B2A3*B3A2*B4S6=A4*B3A3*B4S7=A4*B4在譯碼的模塊，我們需要將乘積結(jié)果的二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成為BCD碼。故通過分析可以知道在0-9，數(shù)字的二進(jìn)制碼等于其BCD碼；當(dāng)其10-19時，數(shù)字的BCD碼等于其二進(jìn)制碼加上6；當(dāng)其在20-29時，數(shù)字的BCD碼則等于其二進(jìn)制碼加上12；并以此類推可以得到譯碼的相關(guān)邏輯表達(dá)式。實驗步驟：1、翻開ISPLEVER軟件，新建一個工程，并命名為chengfaqisyn。2、在新建立的工程的根底上新建一個原理圖文件，并為之命名為chengfa.sch。用軟件繪制原理圖如下所示：圖1九九乘法器的原理圖3、在頂層原理圖的根底上，編寫ABEL語言程序，在原理圖中我設(shè)計了兩個模塊，即JIA模塊和ZHUAN模塊。故我們應(yīng)對這兩塊模塊進(jìn)展邏輯功能設(shè)定，則我們可以得到如下程序：A、乘法器編程JIA.ablB、譯碼輸出局部編程ZHUAN.abl4、在完成功能設(shè)計和編程的根底上，編寫仿真文件chengfa.abv來對程序進(jìn)展檢測。5在完成的設(shè)計和仿真文件的根底上，得到仿真結(jié)果如下:圖2：九九乘法器的仿真圖像實驗結(jié)果分析在這次設(shè)計中，預(yù)計完成九九乘法表的功能，并且要求輸入和輸出能夠按照BCD編碼輸出。通過完成對乘法器和譯碼電路兩個電路的設(shè)計編程和連接來完成了此項功能的設(shè)計。通過仿真，我們可以看到程序完成了1*24*55*55*97*89*9；此次實驗成功完成了乘法的運算，并能成功的完成0-9的數(shù)字的相乘。實驗小結(jié)作為EDA實驗的第二個實驗，要求能夠完成九九乘法表的功能，實驗設(shè)定的是8個輸入，即乘數(shù)4位，被乘數(shù)4位，且其輸入的圍是0-9，乘積輸出為8位BCD編碼，輸出圍為0-81。這次設(shè)計雖然能根本熟練的完成實驗的流程，但是在操作的過程中仍然會存在一些問題。首先，因為乘數(shù)和被乘數(shù)是0-9圍，它們的BCD編碼和二進(jìn)制編碼保持一致，故不需要譯碼。但是由于在乘數(shù)和被乘數(shù)兩個輸出端未加緩沖，出現(xiàn)了設(shè)計錯誤的問題。其次，在實驗中，設(shè)置了兩個不同的模塊，即JIA和ZHUAN，它們的名字均和工程的名字不一致，在進(jìn)展仿真文件的編寫的時候，跟一個模塊的名字一樣而與工程的名字不一樣，出現(xiàn)了仿真失誤的問題。通過這次實驗，不僅通過查閱資料開闊了自己的視野來設(shè)計九九乘法器，穩(wěn)固了電子設(shè)計的理論知識，而且通過又一次的實驗練習(xí)，更加熟練的掌握了此電子設(shè)計軟件的流程，對此軟件的操作有了更深的了解。實驗三交通燈的實驗設(shè)計實驗?zāi)康牧私夂驼莆誌SPlever軟件的根本操作方法以及電子線路的程序編寫abel語言的編寫。通過實驗，加深電路設(shè)計的概念以及了解計算機輔助設(shè)計分析的過程通過計算機輔助設(shè)計軟件完成交通燈的設(shè)計，實現(xiàn)十字路口的交通燈功能，以此來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及理論知識的應(yīng)用能力。實驗容以及步驟本次實驗要求完成交通燈的相關(guān)功能的設(shè)計，即在馬路的東西向和馬路的南北向分別放置紅黃綠燈，在45秒東西向的紅燈亮，此時南北向的綠燈亮40秒，然后的5秒便是黃燈；緊接著東西向的40秒是綠燈亮，5秒是黃燈亮，此時南北向則是45秒的紅燈亮。經(jīng)分析此題目，我們可以知道要完成的是計數(shù)局部，完成45的計數(shù)來顯示燈亮的時間，并完成90計數(shù)局部，因為每個方向燈亮的周期為90。當(dāng)遇到特殊情況，按下控制按鈕S，則兩個方向均為紅燈；特殊情況解除時，松開S，則復(fù)原，繼續(xù)之前的狀態(tài)自動運行。經(jīng)分析，在設(shè)計的工程里面設(shè)置輸入端口CP,R,S即CP則是電路的時鐘控制，R是計數(shù)局部的清零端，S是計數(shù)器的使能控制端以及燈顯示局部的突發(fā)控制按鍵。設(shè)計的工程的輸出局部則是Q7..Q0,R1,G1,Y1,R2,G2,Y2，Q7..Q0是計數(shù)局部的BCD譯碼輸出，其他的輸出端口則是控制燈的亮?xí)r。方向持續(xù)時間40s5s40s5s東西紅紅綠黃南北綠黃紅紅圖1：交通燈亮匯總表實驗步驟：1、翻開ISPLEVER軟件，新建一個工程，并命名為jiaotongdesng.syn。2、在新建立的工程的根底上新建一個原理圖文件，并為之命名為jiaotong.sch。用軟件繪制原理圖如下列圖2所示：3、在頂層原理圖的根底上，編寫ABEL語言程序，在原理圖中我設(shè)計了兩個模塊，即SUM1模塊和SUM2模塊和TRAN模塊和*SH模塊。故我們應(yīng)對這兩塊模塊進(jìn)展邏輯功能設(shè)定，則我們可以得到如下程序：圖2：交通燈的原理圖設(shè)計程序：SUM45模塊的程序設(shè)計SUM1.ablSUM2模塊的程序設(shè)計SUM2.ablTRAN的模塊程序設(shè)計TRAN.abl*SH的模塊程序設(shè)計*SH.abl根據(jù)已經(jīng)設(shè)計好的原理圖以及程序的根底上，我們來設(shè)計仿真文件對工程進(jìn)展仿真得到文件jiaotong.abv。仿真程序如下：MODULEjiaotongCP,R,EN,Q7..Q0,R1,G1,Y1,R2,G2,Y2PIN;*=.*.;M=[R1,G1,Y1,R2,G2,Y2];Q=[Q7..Q0];C=.C.;TEST_VECTORS([CP,R,EN]->[Q,M])REPEAT270{[C,0,0]->[*,*];}REPEAT270{[C,0,1]->[*,*];}REPEAT270{[C,1,0]->[*,*];}REPEAT270{[C,1,1]->[*,*];}END5、在已經(jīng)設(shè)計好的工程根底上，來對工程進(jìn)展仿真，得到了仿真結(jié)果如下所示：圖3：交通燈仿真圖像圖4：交通燈的仿真圖像2圖5：交通燈的仿真圖像3實驗結(jié)果分析本次實驗，要求完成交通燈的設(shè)計，我們對此工程進(jìn)展3個周期即270秒的仿真發(fā)現(xiàn)，在每一個周期，G1燈在44—06秒亮然后05-00秒Y1燈亮，與此同時，R2燈亮?xí)r44-00秒；接下來的44-06秒G2亮然后05—00秒Y2燈亮，與此同時R1燈亮44-0秒。通過仿真分析可以知道，根本完成此次實驗任務(wù)。實驗小結(jié)作為EDA實驗的最后一個實驗，要求能夠完成交通燈的功能，這是一個時序邏輯電路的設(shè)計實例，實驗設(shè)定的是3個輸入，即時鐘信號、清零信號和特殊情況控制信號。實驗設(shè)定14個輸出，8個計時顯示輸出，6個燈顯控制輸出，這次設(shè)計能熟練的完成實驗的流程，但是在操作的過程中仍然會存在一些問題。這次實驗，將生活中的實際巧妙的與我們所學(xué)習(xí)的理論知識相結(jié)合，交通燈的原理得以了解，并且因為貼近實際更是引發(fā)我們更加的愛自己的專業(yè)，而且通過實驗練習(xí)，更加熟練的掌握了此電子設(shè)計軟件的流程，對此軟件的操作有了更深的了解。目錄實驗一：五人表決器的設(shè)計……..1實驗?zāi)康摹?實驗容及步驟……1實驗結(jié)果分析………3實驗小結(jié)……………3實驗二：九九乘法表的設(shè)計……...4一、實驗?zāi)康摹?二、實驗容及步驟……….4三、實驗結(jié)果分析…………..6四、實驗小結(jié)……………….7實驗三：交通燈的實驗設(shè)計………8實驗?zāi)康摹?