数字电子技术.docx
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数字电子技术
五人多数表决器
一,设计目的:
1,学习使用EDA开发工具MAX+plusII。
2,学习使用VHDL语言设计五人多数表决器。
3,熟悉五人多数表决的原理。
二,设计任务:
设计一个五人多数表决器。
三,设计要求:
1) 五人多数表决逻辑:
多数通过;
2) 在主持人控制下,10秒内表决有效;
3) 采用数码管显示表决10秒倒计时;
4) 表决结束后用发光二极管及数码管显示表决结果,数码管显示结果形式:
通过,不通过;
5)设主持人控制键,复位键:
控制键:
启动表决;
复位键:
系统复位。
6)自制实验方案,完成设计任务。
四,设计思路:
五人多数表决,只要在规定时间内,赞成人数大于或等于三,则表决通过。
因此,只需将每位表决人的结果相加,判断结果值。
设五个开关作为表决器的五个输入变量,输入变量为逻辑“1”时,表示表决者“赞成”;输入变量为“0”时,表示表决者“不赞成”。
输出逻辑“1”时,表示表决“通过”;输出逻辑“0”时,表示表决“不通过”。
当表决器的五个输入变量中有3个以上(含3个)为“1”时。
则表决器输出为“1”;否则为“0”。
五,管脚说明:
FF:
一维数组FF用来表示五位表决者;
QQ:
表决最终是否通过(‘1’为“通过”,‘0’为“未通过”);
QALL:
表决通过的人数;
SHIJIAN:
用来显示倒计时;
FUWEI:
主持人复位键,用来系统复位;
KAISHI:
主持人控制键,用来启动表决;
CLK:
系统时钟。
六,源程序:
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
useieee.std_logic_ARITH.all;
useieee.std_logic_UNSIGNED.all;
ENTITYBIAOJUEIS
PORT( FF:
INSTD_LOGIC_VECTOR(1TO5);
QQ:
OUTBIT;
QALL:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO1);
SHIJIAN:
BUFFERSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);
FUWEI,KAISHI,CLK:
INSTD_LOGIC);
ENDBIAOJUE;
ARCHITECTUREFUNGOFBIAOJUEIS
BEGIN
PROCESS(FF,CLK,KAISHI,FUWEI)
VARIABLESUO:
BOOLEAN;
VARIABLESUM:
STD_LOGIC_VECTOR(1TO3);
BEGIN
IF(FUWEI='0')THEN
QQ<='0';
SHIJIAN<="1010";
SUO:
=FALSE;
SUM:
="000";
QALL<="000";
ELSIF(CLK'EVENTANDCLK='1')THEN
IF(KAISHI='1')THEN
IF(NOTSUO)THEN
IFSHIJIAN="0000"THEN
SUO:
=TRUE;
FORNIN1TO5LOOP
SUM:
=FF(N)+SUM;
ENDLOOP;
ELSE
SHIJIAN<=SHIJIAN-1;
ENDIF;
ENDIF;
QALL<=SUM;
IF(SUM>=3)THEN
QQ<='1';
ELSE
QQ<='0';
ENDIF;
ENDIF;
ENDIF;
ENDPROCESS;
ENDFUNG;
七,实验验证:
建立文本文件,选择File/New/TextEditorFile,输入源程序。
保存(保存名为:
biaojue.vhd),编译。
编译通过后建立模拟文件来仿真.
八,仿真现象:
复位时的模拟结果:
图1
无人赞成时的模拟结果:
图2
规定时间外的模拟结果:
图3
赞成人数不够的模拟结果:
图4
表决通过时的模拟结果:
图5
九,管脚锁定结果:
图6
管脚锁定之后再次编译,再下载到实验箱进行再次验证。
十,实验结论:
该实验是一个具有计时功能的五人表决器,时间限制为10秒,主持人控制复位,开始。
输出结果为表决通过的人数和最后表决是否通过。
十一,实验总结:
该实验的关键是统计表决通过的人数和时间的限制,即怎样将通过的人数加起来,并且应该在什么时候统计!
通过实验知道:
应该在倒计时完成之后统计。
因为不管你是在第几秒赞成,但只要你赞成,就意味在倒计时结束时也是赞成的,所以应该在此时统计。
并且在倒计时之外,表决无效。
十二,实验心得:
通过该实验,应知道在设计一个任务之前,首先要分析它的原理,之后选择它实现的方案,再次具体设计,最后验证它的正确性,并分析它的实验结果和能实现的功能。
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