VHDL程序练习题.pdf

"VHDL 程序设计练习题解析" 本文主要围绕 VHDL 程序设计，通过五个练习题，详细介绍了数字电路设计的基本概念和实现方法。 一、2选1多路选择器设计 在 VHDL 中，多路选择器是一种基本的数字电路组件，用于根据输入信号选择输出信号。在这个练习题中，我们需要设计一个 2选1 多路选择器，完成以下代码： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY MUX21 IS PORT(SEL: IN STD_LOGIC; A, B: IN STD_LOGIC; Q: OUT STD_LOGIC); END MUX21; ARCHITECTURE BEHAVIOR OF MUX21 IS BEGIN Q <= A WHEN SEL = '1' ELSE B; END BEHAVIOR; 这个代码定义了一个 2选1 多路选择器，输入信号 SEL 控制输出信号 Q 输出 A 或 B。 二、BCD-7 段 LED 显示译码器设计 BCD-7 段 LED 显示译码器是一种常用的数字电路组件，用于将二进制数值转换为七段 LED 显示。在这个练习题中，我们需要设计一个 BCD-7 段 LED 显示译码器，完成以下代码： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY BCD_7SEG IS PORT(BCD_LED: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); LEDSEG: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END BCD_7SEG; ARCHITECTURE BEHAVIOR OF BCD_7SEG IS BEGIN PROCESS(BCD_LED) IF BCD_LED = "0000" THEN LEDSEG <= "0111111"; ELSIF BCD_LED = "0001" THEN LEDSEG <= "0000110"; ... ELSE LEDSEG <= "1111111"; END IF; END PROCESS; END BEHAVIOR; 这个代码定义了一个 BCD-7 段 LED 显示译码器，将二进制数值转换为七段 LED 显示。 三、数据选择器设计 数据选择器是一种常用的数字电路组件，用于根据输入信号选择输出信号。在这个练习题中，我们需要设计一个数据选择器，完成以下代码： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY MUX16 IS PORT(D0, D1, D2, D3: IN STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0); SEL: IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); Y: OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0)); END MUX16; ARCHITECTURE ONE OF MUX16 IS BEGIN WITH SEL SELECT Y <= D0 WHEN "00", D1 WHEN "01", D2 WHEN "10", D3 WHEN "11"; END; 这个代码定义了一个数据选择器，根据输入信号 SEL 选择输出信号 Y。 四、JK 触发器设计 JK 触发器是一种基本的数字电路组件，用于存储和 Flip-Flop 操作。在这个练习题中，我们需要设计一个异步复位/置位 JK 触发器，完成以下代码： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY JKFF1 IS PORT(PSET, CLR, CLK, J, K: IN STD_LOGIC; Q: OUT STD_LOGIC); END JKFF1; ARCHITECTURE MAXPLD OF JKFF1 IS SIGNAL TEMP: STD_LOGIC; BEGIN PROCESS(PSET, CLR, CLK) BEGIN IF (PSET = '0' AND CLR = '1') THEN TEMP <= '1'; ELSIF (PSET = '1' AND CLR = '0') THEN TEMP <= '0'; ... END IF; END PROCESS; Q <= TEMP; END; 这个代码定义了一个异步复位/置位 JK 触发器，实现基本的 Flip-Flop 操作。 五、计数器设计 计数器是一种常用的数字电路组件，用于计数和存储。在这个练习题中，我们需要设计一个计数器，完成以下代码： ... 这些练习题涵盖了数字电路设计的基本概念和实现方法，旨在帮助读者深入了解 VHDL 程序设计和数字电路实现。