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文件名称:Verilog程序设计与EDA(二版) 课件 第7章 组合电路设计实例.pptx
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总页数:22 页
更新时间:2025-05-15
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文档摘要

7.1编码器

7.2译码器

7.3数据选择器

7.4数据分配器

7.5数值比较器

7.6通过EPM240开发板验证组合电路;组合电路的特点是电路中任一时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,而与电路原来的输出无关。组合电路没有记忆功能,它只有从输入到输出的通路,没有从输出到输入的反馈回路。过去,许多常用的组合电路如编码器、译码器、数据选择器、多路分配器、数值比较器、加法器等已经由厂家制成中规模集成电路(MSI)芯片销售。可编程逻辑器件PLD、现场可编程门阵列FPGA器件的出现,使中规模、大规模组合集成电路可以由用户根据需要,通过VerilogHDL、VHDL等硬件描述语言进行设计,最终下载到PLD、FPGA中,完成预定的功能。;7.1编码器;将数字、文字、符号或特定含义的信息用二进制代码表示的过程称为编码。能够实现编码功能的电路称为编码器(Encoder)。

常用的中规模优先编码器有8线-3线优先编码器、10线-4线BCD优先编码器等。

表7.1为8线-3线优先编码器功能表。;用VerilogHDL设计的8线-3线优先编码器系统模块如下:;7.2译码器;译码是编码的逆过程。译码器(Decoder)可分为两种类型:一种是将一系列代码转换成与之一一对应的有效信号,可称之为唯一地址译码器,它常用于计算机中对存储器单元地址的译码,即将每一个地址代码转换成一个有效信号,从而选中对应的单元;另一种是将一种代码转换成另一种代码,所以也称为代码变换器,以显示译码器最为常见。

3线-8线译码器是最常用的二进制译码器。表7.2为3线-8线译码器的功能表。;用VerilogHDL设计的3线-8线译码器系统模块如下:;仿真测试模块如下:;3线-8线译码器的一种简洁设计。源程序如下:;7.3数?据?选?择?器;数据选择器又称为多路选择器MUX(Multiplexer),它有n位地址输入、2n位数据输入和1位输出,在输入地址的控制下,可从多路输入数据中选择一路输出。

用VerilogHDL设计的32选1数据选择器系统模块如下:;在组合逻辑设计中,需要在敏感信号列表中包含所有的组合逻辑输入信号,以免产生锁存器。在大型的组合逻辑中比较容易遗忘一些敏感信号,因此在Verilog—2001中可以使用@*?包含所有的输入信号作为敏感信号。

仿真测试模块如下:;在XilinxISE13环境下得到的仿真波形(部分)如图7.3所示。;7.4数?据?分?配?器;数据分配器又称为多路分配器(DEMUX),其功能与数据选择器相反,即将一路输入数据,根据n位地址送入2n个数据输出端。

用VerilogHDL设计的1路输入到32路输出数据分配器系统模块如下:;测试模块如下:;在XilinxISE13环境下得到的1路输入到32路输出数据分配器仿真波形(部分)如图7.4所示。;7.5数?值?比?较?器;在数字电路中,数值比较器是对两个位数相同的二进制数A和B的大小进行比较的一种组合逻辑电路。比较的结果有三种情况:A??B,A??B,A?=?B。

比较器1用VerilogHDL建模,对两个4位二进制数A和B的大小进行比较。;7.6通过EPM240开发板验证组合电路;EPM240开发板第1个数码管在A、B、C按键控制下静态显示0~7。

七段数码管:?a1=对应器件91,b1=对应器件92,c1=对应器件95,d1=对应器件96,e1=对应器件97,f1=对应器件98,g1=对应器件99。电平为1,该段亮。

4个数码管选择:SEG1(dis1)对应器件1脚,SEG2(dis2)对应器件2脚,SEG3(dis3)对应器件3脚,SEG4(dis4)对应器件4脚。assigndis1=1; //禁止第1个数码管。

A=K1对应器件62脚,B=K2对应器件53脚,C=K3对应器件52脚。