国产精品亚洲综合一区在线观看_97人妻碰碰碰爽爽爽_91免费无码区视频_男子亚洲成色av网站

產(chǎn)品圖片

產(chǎn)品分類

技術(shù)文章
主頁 > 技術(shù)文章 > 基于VHDL格雷碼編碼器的設(shè)計(jì)
2024-05-19 06:55

基于VHDL格雷碼編碼器的設(shè)計(jì)

一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1、      了解格雷碼變換的原理。
2、      進(jìn)一步熟悉QUARTUSII軟件的使用方法和VHDL輸入的全過程。
3、      進(jìn)一步掌握實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用。
二、 實(shí)驗(yàn)原理
格雷(Gray)碼是一種可靠性編碼,在數(shù)字系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。其特點(diǎn)是任意兩個相鄰的代碼中僅有一位二進(jìn)制數(shù)不同,因而在數(shù)碼的遞增和遞減運(yùn)算過程中不易出現(xiàn)差錯。但是格雷碼是一種無權(quán)碼,要想正確而簡單的和二進(jìn)制碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換,必須找出其規(guī)律。
根據(jù)組合邏輯電路的分析方法,先列出其真值表再通過卡諾圖化簡,可以很快的找出格雷碼與二進(jìn)制碼之間的邏輯關(guān)系。其轉(zhuǎn)換規(guī)律為:高位同,從高到低看異同,異出‘1’,同出‘0’。也就是將二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成格雷碼時,高位是完全相同的,下一位格雷碼是‘1’還是‘0’,完全是相鄰兩位二進(jìn)制碼的“異”還是“同”來決定。下面舉一個簡單的例子加以說明。
假如要把二進(jìn)制碼10110110轉(zhuǎn)換成格雷碼,則可以通過下面的方法來完成,方法如圖4-2-1。

 
圖4-2-1  格雷碼變換示意圖
因此,變換出來的格雷碼為11101101。
三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
本實(shí)驗(yàn)要求完成的任務(wù)是變換8位的二進(jìn)制碼到8位的格雷碼。實(shí)驗(yàn)中用八位撥動開關(guān)模塊的K1~K8表示8位二進(jìn)制輸入,用LED模塊的D1~D8來表示轉(zhuǎn)換的實(shí)驗(yàn)結(jié)果8位格雷碼。實(shí)驗(yàn)LED亮表示對應(yīng)的位為‘1’,LED滅表示對應(yīng)的位為‘0’。通過輸入不同的值來觀察輸入的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)原理中的轉(zhuǎn)換規(guī)則是否一致。
四、 實(shí)驗(yàn)步驟
1、     打開QUARTUSII軟件,新建一個工程。
2、     建完工程之后,再新建一個VHDL File。新建一個VHDL文件的過程如下:
1)選擇QUARTUSII軟件中的File>New命令,出現(xiàn)New對話框。如圖4-2-2所示。
 
 

 
       圖4-2-2  新建設(shè)計(jì)文件選擇窗口
2)在New對話框(圖4-2-2)中選擇Device Design Files頁下的VHDL  File,點(diǎn)擊OK按鈕,打開VHDL編輯器對話框,如圖4-2-3所示。

 
圖4-2-3  VHDL編輯窗口
3、      按照實(shí)驗(yàn)原理和自己的想法,在VHDL編輯窗口編寫VHDL程序,用戶可參照光盤中提供的示例程序。
4、      編寫完VHDL程序后,保存起來。方法同實(shí)驗(yàn)一。
5、      對自己編寫的VHDL程序進(jìn)行編譯并仿真,對程序的錯誤進(jìn)行修改。
6、      編譯仿真無誤后,根據(jù)用戶自己的要求進(jìn)行管腳分配。分配完成后,再進(jìn)行全編譯一次,以使管腳分配生效。
7、      根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線將上面管腳分配的FPGA管腳與對應(yīng)的模塊連接起來。
如果是調(diào)用的本書提供的VHDL代碼,則實(shí)驗(yàn)連線如下:
K1-K8:被編碼信號,接8個撥動開關(guān)K1-K8(LOCK KEY AREA)。
D1-D8:編碼輸出信號,接8個LED燈D1-D8(LED AREA)。
8、      用下載電纜通過JTAG口將對應(yīng)的sof文件加載到FPGA中。觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與自己的編程思想一致。
五、 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果
以設(shè)計(jì)的參考示例為例,當(dāng)設(shè)計(jì)文件加載到目標(biāo)器件后,確認(rèn)信號連接線已正確連接,撥動撥動開關(guān),LED會按照實(shí)驗(yàn)原理中的格雷碼輸入一一對應(yīng)的亮或者滅。
六、 實(shí)驗(yàn)報告
1、    繪出仿真波形,并作說明。
2、    進(jìn)一步熟悉QUARTUSII軟件。
3、    將實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)過程、編譯仿真波形和分析結(jié)果、硬件測試結(jié)果記錄下來。