四选一选择器

1、精选优质文档-倾情为你奉上 实 验 报 告实验课程名称 VHDL 四选一选择器 年 级 电 技 111 专 业 电子科学与技术 学生姓名 周伦稳 学 号 2013年12月 4选1数据选择器1·设计背景和设计方案1·1设计背景该设计是以数字电子技术为基础，实现数据从四位数据中按照输入的信号选中一个数，来实现所期望的逻辑功能。1·2设计方案用拨码开关作四位数据及两位控制端的输入，LED作输出，通过拨码开关组成控制输入端s1和s0不同组合，观察LED与数据输入端a,b,c,d的关系，验证四选一数据选择器设计的正确性。使用逻辑门电路与、或、非的组合来表达4选1数据选择器，

2、通过控制输入的信号来控制输出的信号值。其逻辑电路图如下：其示意框图如下：其中输入数据端口为D0、D1、D2、D3，A、A为控制信号，Y为输出。 令AA=“00”时，输出Y=D0； 令AA=“01”时，输出Y=D1； 令AA=“10”时，输出Y=D2；令AA=“11 时，输出Y=D3； 4 选 1 数 据 选 择 器 D0 输入 D 1 Y 数据 D 2 D 3 A A真值表如下：输入输出D A1 A0 Y D0 0 0 D0D1 0 1 D1D2 1 0 D2 D3 1 1 D3 2·方案实施1）程序12·1·1设计思路 四选一多路选择器设计时，定义输入S为标准以

3、内漏记为STD_LOGIC,输出的信号Z的数据类型定义为2位标准逻辑矢量位STD_LOGIC_VECTOR( 1 DOWNTO 0 ).使用LIBRATY语句和USE语句，来打开IEEE库的程序包STD_LOGIC_1164.ALL。当输入信号时，程序按照输入的指令来选择输出，例如输入信号为“00”时，将a的值给z，进而输出z的值，输入信号为“11”是，将a的值给z，进而输出z的值。若输入信号是已经定义的四个信号之外的值时（即当IF条件语句不满足时），输出值为x，并将x的值给输出信号z。这样即可实现四选一数据选择的功能。2·1·2程序LIBRARY IEEE;USE IEE

4、E.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux41 isPORT (a,b,c,d :IN STD_LOGIC; s :IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); z : OUT STD_LOGIC);END mux41;ARCHITECTURE one OF mux41 ISBEGIN PROCESS( s,a,b,c,d) BEGIN CASE s IS WHEN "00" => z <= a; WHEN "01" => z <= b; WHEN "10" =>

5、z <= c; WHEN "11" => z <= d; WHEN OTHERS => z <=null; END CASE; END PROCESS;END one;2·1·3运行结果 当输入信号“00”时，输出信号z的值为a; 当输入信号“01”时，输出信号z的值为b; 当输入信号“10”时，输出信号z的值为c; 当输入信号“11”时，输出信号z的值为d;2·1·4波形仿真及描述输入：a 的波形周期为10ns,b的波形周期为5ns,c的波形周期为15ns,d的波形周期为8ns。s1的波形周期为5ns,

6、s2的波形周期为10ns。输出：2）程序22·2·1设计思路定义6个输入信号，一个输出信号，当控制信号A=1时，muxval的值加1，即muxval=muxval+1;当控制信号B=1时muxval的值加2，即muxval=muxval+2。当输入值为i0时，输出q的值为0，当输入的值为i1时，输出q的值为1，当输入值为i2时，输出q的值为2，当输入值为i3时，输出q的值为3。2·2·2程序LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux41 ISPORT ( i0,i1,i2,i3,a,b : IN

7、 STD_LOGIC; q : OUT STD_LOGIC );ENS mux4;ARCHITECTURE b_mux4 OF mux4 ISBEGINProcess ( i0,i1,i2,i3,a,b )Variable muxval : integer rang 7 downto 0;Begin muxval :=0;if ( a = '1' ) then muxval : muxval + 1; end if;if ( b = '1' ) then muxval : muxval + 2; end if;case muxval is when 0 = > q < = i0; when 1 = > q < = i1; when 2 = > q < = i2; when 3 = > q < = i3; When others = > null;end case;end process;END b_mux4;2·2·3运行结果当输入信号“00”时，输出信号z的值为i0; 当输入信号“01”时，输出信号z的值为i1; 当输入信号“10”时，输出信号z的值为i2; 当输入信号“11”时，输出信号z的值为i3;2·2·4波形仿真及描述输入： a的