EDA实验报告5.doc

武汉大学计算机学院教学实验报告课程名称大规模集成电路应用成 绩教师签名实验名称电子系统实验序号05实验日期2011.11.26姓 名学 号专 业年级-班1、 实验目的及实验内容（本次实验所涉及并要求掌握的知识；实验内容；必要的原理分析）小题分实验目的：1. 了解电子系统的基本功能；2. 掌握电子系统的设计方法;3. 熟悉电子系统的工作过程。实验内容：1. 设计一个八路彩灯显示系统，要求彩灯用两种节拍交替运行，有以下3种演示花型。花型1：八路彩灯同时亮灭；花型2：八路彩灯每次只有一路灯亮，各路彩灯依次循环亮；花型3：八路彩灯每次四路灯亮，四路灯灭，且亮灭相间，交替亮灭。2. 设计一个四组人参加的竞赛抢答系统，要求如下：当某一组参赛者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮，此时抢答系统不再接受其他输入信号；回答问题时，有时间显示，且小于等于30秒；当主持人发开始前，若有任一组参赛者按下抢答开关，视为犯规。3设计一个十字路口交通灯指挥系统，要求如下：主干道和支干道均有红，绿，黄三种信号灯；通常保持主干道绿灯亮，支干道红灯亮，只有当支干道有车时，才转为主干道红灯亮，支干道绿灯亮；绿灯转红灯过程中，先由绿灯转为黄灯，3秒钟，再由黄灯转为红灯，同时对方才由红灯转为绿灯；当两个方向有车时，红绿灯应间隔30秒钟变换一次。在以上三个实验中任选两个实验完成。实验原理：有键盘显示电路，组合逻辑电路和时序逻辑电路2、 实验环境及实验步骤（本次实验所使用的器件、仪器设备等的情况；具体的实验步骤）小题分：实验环境：1. HK-PLD VI型实验仪；2. PC机；3. 通信线。具体的实验步骤：本次实验选取第一个和第三个实验。1. 分析实验要求，进行算法设计，将书本上的源代码在实验平台上进行试验，看能否得出正确结果；2. 在此基础之上，对其源代码进行修改，然后经过综合分析，引脚约束，设计实现和下载测试看是否满足实验对他的要求；3. 一步一步的进行修改，使它最终满足要求；4. 叫辅导老师检查最后的结果。3、 实验过程分析（详细记录实验过程中发生的故障和问题，进行故障分析，说明故障排除的过程及方法。根据具体实验，记录、整理相应的数据表格、绘制曲线、波形等）小题分：一 实验一的代码如下：-库library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;-实体entity light isport(clk:instd_logic; -12MHZ=83ns scan:outstd_logic_vector(5 downto 0); ld: out std_logic; light:buffer std_logic_vector(7 downto 0);end light;-结构体architecture behv of light isconstant len: integer:=7;signalbanner: std_logic; - 节拍转换信号signalclk1,clk2,clk3: std_logic; signal count: std_logic_vector(19 downto 0);Begin scan=111111; ld=0; clk1=(count(18) and banner) or (clk2 and not banner); clk3=count(18);process(clk)begin if clk event and clk=1 then count=count+1;end if;end process;process(clk3)begin if clk3 event and clk3=1 then clk2=not clk2; end if;end process; process(clk)variable flag:bit_vector(2 downto 0):=000; beginif clk1event and clk1=1 thenif flag=000 then light=11111111;flag:=001;elsif flag=001 thenlight=00000000;flag:=010;elsif flag=010 then -中间向两边亮if light=00000000 then light=00000001;else light(len downto 0)=light(len-1 downto 0)&0;end if;if light(6)=1 then flag:=011; end if; elsif flag=011 then -两边向中间暗light=10101010;flag:=100;elsif flag=100 then -奇偶位循环点亮light=01010101;flag:=101; elsif flag=101 thenbanner=not banner; - （节拍转换）flag:=000;else flag:=000;end if;end if;end process;end behv;与此对应的引脚约束如下：NET clk LOC = p80;NET ld LOC = p96;NET light LOC = p87;NET light LOC = p88;NET light LOC = p90;NET light LOC = p95;NET light LOC = p112;NET light LOC = p110;NET light LOC = p109;NET light LOC = p102;NET scan LOC = p89;NET scan LOC = p94;NET scan LOC = p97;NET scan LOC = p100;NET scan LOC = p99;NET scan LOC = p101;二 实验三交通灯的实验代码如下:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity jiaotong isport(clk0, clkk:in std_logic; s:in std_logic_vector(1 downto 0); dout: out std_logic_vector(7 downto 0); -数码显示器七段 enable: out std_logic; scan : out std_logic_vector(5 downto 0); -六个数码显示器 cs244:out std_logic; light:out std_logic_vector(7 downto 0) -交通灯（1个灯2位） );end jiaotong;architecture a of jiaotong issignal flag,temp:std_logic;signal time1,data,time2: std_logic_vector(3 downto 0):=0000;-signal fg:std_logic:=1;beginenable=1;scan=1111&temp &(not temp); -左边4个数码显示器关闭，右边两个计数cs244=0;process(clkk)begin if clkkevent and clkk=1 then temp=not temp; if temp=1 then data=time1; else data=time2; end if; end if; end process;process(clk0)variable num:integer:=3; begin if clk0event and clk0=1 then if s=10 then num:=3; if time1=0000 then if time2=0000 then time1=1001; time2=0010; flag=not flag; else time2=time2-1; time1=1001; end if; else time1=time1-1; end if; elsif s=01 then if num=3then time1=0 then time1 = time1 -1; num:=num-1; end if;elsif s=00 then time1=0000;time2 if time10100 and flag=1 and time2=0000 then light=11101011; elsif time11010 and flag=1 then light=01101001; elsif time10100 and flag=0 and time2=0000 then light=10111110; elsif time11010 and flag=0 then light light if time10000 then light=11101011; else lightnull;end case; end process; process(data) begin case data is when 0000 = dout dout dout dout dout dout dout dout dout dout dout dout dout dout dout dout dout = 00000000; end case; end process; end a;相应的引脚约束如下：NET clkk LOC = p182;NET clk0 LOC = p185;NET light LOC = p86;NET light LOC = p70;NET light LOC = p71;NET light LOC = p68;NET light LOC = p74;NET light LOC = p82;NET light LOC = p81;NET light LOC = p75;NET scan LOC = p89;NET scan LOC = p94;NET scan LOC = p97;NET scan LOC = p100;NET scan LOC = p99;NET scan LOC = p101;NET dout LOC = p95;NET dout LOC = p90;NET dout LOC = p88;NET dout LOC = p110;NET dout LOC = p112;NET dout LOC = p109;NET dout LOC = p102;NET dout LOC = p87;NET enable LOC = p96;NET cs244 LOC = p83;在做第二个实验的时候，开始是实验交通灯可以满足实验的要求，但是实验显示计数器却在一直自己运行，没有根据交通灯的情况加以变化和调整，更没有显示3秒变化。后来在计数进程之中增设一个变量num，并且赋予初值3，让后面的加计数和及归零