电子设计自动化EDA技术实验三报告模板-8线-3线优先编码器设计[1]

1、湖南安全职业技术学院 实 验 报 告课程名称 电子设计自动化EDA技术实验项目名称 8线-3线优先编码器设计 实验学生班级 电信0901 实验学生姓名 熊飞 同组学生姓名 颜林、陈伟 实验时间 实验地点 EDA实训室 实验成绩评定 指导教师签字 年 月 日本实验类型： 演示性 验证性 设计性 论证性一、实验目的和要求二、实验主要仪器和设备三、实验原理四、实验方案设计、实验方法五、实验步骤六、实验结果分析七、实验结论八、思考题注：1-4项内容为实验预习内容，学生须在进实验室之前完成。实验结果须有指导教师签字。 一、实验目的和要求复习编码器的原理，掌握编码器的设计实现方法，设计实现数字系统设计中常

2、用的8线-3线优先编码器，逐步学会熟练运用MAX+PLUS或Quartus II软件，熟悉EDA的VHDL程序设计方法、学习掌握组合逻辑电路的VHDL描述方法，进一步掌握应用EDA常用工具进行组合逻辑电路的设计、分析、综合、仿真等的技巧。二、实验主要仪器和设备1. 计算机及操作系统2. MAX+Plus II或Quartus II软件3. 编程电缆（可选）三、实验原理1. 真值表8线-3线优先编码器的真值表如下：输入输出SelI0I1I2I3I4I5I6I7Y0Y1Y2YSYEX1xxxxxxxx11111011111111111010xxxxxxx0000100xxxxxx01001100x

3、xxxx011010100xxxx0111011100xxx01111100100xx011111101100x011111111010001111111111102. 管脚8线-3线优先编码器的管脚如图：IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7SelY0Y1Y2YSYEX其中IN表示输入编码位，Sel为片选信号，Y表示输出编码值，YS与YEX表示器件状态，“11”表示器件未选中，“01”表示无键按下，“10”表示器件工作态。四、实验方案设计、实验方法1. 实验方案8-3优先编码器的VHDL描述有多种方法，设计过程中可以根据真值表采用casewhen语句、withselect语句、if

4、then结构等多种手段实现，也可以根据真值表分析输入输出间的逻辑关系，根据逻辑关系写出其布尔表达式，根据布尔代数式调用基本逻辑门元件实现8-3优先编码器。本实验中根据真值表用if-then结构实现8-3优先编码器2. 实验方法首先根据前文所述，对照真值表的列出的不同输入逻辑状态，分情况依次输出于输入的对应关系，而后编译综合，由开发系统自行实现电路功能。五、实验步骤1. 设计输入 利用FILENew菜单输入VHDL源程序，创建源文件2. 设计项目的创建1) 原文件存储.2) 利用FILEProjectSet Project3. 设计编译 .4. 器件选择及管脚分配 .5. 设计仿真 .6. 时序

5、分析 .7. 编程下载（可选）.六、实验结果与分析1. VHDL源程序清单LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY ENCODER IS PORT(I : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); SEL: IN STD_LOGIC; Y : OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); YS,YEX : INOUT STD_LOGIC);END ENCODER;ARCHITECTURE sample OF ENCODER IS B

6、EGIN P1:PROCESS(I,SEL) BEGIN if SEL='1' then Y <="111" YS <='1' YEX<='1' elsif I(7)='0' then Y <="000" YS <='1' YEX<='0' elsif I(6)='0' then Y<="001" YS <='1' YEX<='0' els

7、if I(5)='0' then Y<="010" YS <='1' YEX<='0' elsif I(4)='0' then Y<="011" YS <='1' YEX<='0' elsif I(3)='0' then Y<="100" YS <='1' YEX<='0' elsif I(2)='0' then Y<

8、="101" YS <='1' YEX<='0' elsif I(1)='0' then Y<="110" YS <='1' YEX<='0' elsif I(0)='0' then Y<="111" YS <='1' YEX<='0' elsif I="11111111" then Y<="111" YS <

9、='0' YEX<='1' else Y<="ZZZ" end if; END PROCESS P1; END sample;2. 器件及管脚逻分配图管脚分配情况如图，所选器件为EPM7032AELCC44-43. 仿真波形8线-3线优先编码器的仿真波形如下图，从波形可以得出，输入输出满足前文真值表，电路功能达到设计要求4. 时序分析图上述时间分析可以得到，输出信号存在最大4.5时间延迟，它主要与器件速度、表达逻辑的合理性有关，选用速度更高器件、优化设计可以使该值降低。七、结论 采用图形编程法实现了8线-3线优先编码器的设计，并完成了电路的