EDA 一位全加器设计实验 在本实验中,我们将使用 EDA 工具和 VHDL 语言设计一位全加器,并对其进行仿真和验证。全加器是数字电路中最基本的逻辑组件之一,广泛应用于数字计算机、通信系统和其他数字系统中。 一、实验目的 本实验的目的是学习使用 EDA 工具和 VHDL 语言设计数字电路,掌握 VHDL 语言的基本写法,并将其应用于一位全加器的设计中。 二、验仪器设备 在本实验中,我们将使用 PC 机和 maxplusⅡ 软件来设计和仿真一位全加器。 三、实验要求 本实验要求包括: 1. 使用 VHDL 语言输入方式完成电路设计,编译、仿真。 2. 掌握 VHDL 语言的基本写法。 3. 用 VHDL 设计一个占空比是 50% 的 8 分频分频器。 4. 实现一位全加器的设计。 四、实验原理 在本实验中,我们将学习半加器和全加器的设计原理。 半加器是数字电路中最基本的逻辑组件之一,它可以完成两个二进制数的加法运算。半加器的设计可以分为两个部分:被加数 A 和加数 B,输出结果包括和数 S 和进位数 C。 半加器的逻辑表达式为: BABABAS 全加器是数字电路中最基本的逻辑组件之一,它可以完成三个二进制数的加法运算。全加器的设计可以分为三个部分:被加数 A、加数 B 和低位的进位 Ci,输出结果包括和数 S 和进位数 C。 全加器的逻辑表达式为: 1iiiiCBAS;ABCBACiiii 五、实验内容及参考实验步骤 本实验的内容包括: 1. 完成半加器设计。 2. 完成 VHDL 半加器设计与仿真(记录仿真波形)。 3. 利用半加器元件进行图形的或元件例化的全加器设计。 4. 完成 VHDL 全加器设计与仿真(记录仿真波形)。 在本实验中,我们将使用 VHDL 语言编写半加器和全加器的设计代码,并使用 maxplusⅡ 软件对其进行仿真和验证。 半加器源程序: LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY h_adder IS PORT (A,B : IN STD_LOGIC;SO,CO :OUT STD_LOGIC); END ENTITY h_adder; ARCHITECTURE yhc OF h_adder IS BEGIN SO <= A XOR B; CO <= A AND B; END ARCHITECTURE yhc; 全加器源程序: LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY or2a IS PORT (a,b : IN STD_LOGIC;c :OUT STD_LOGIC); END ENTITY or2a; ARCHITECTURE one OF or2a IS BEGIN c <=a OR b; END ARCHITECTURE one; LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY f_adder IS PORT (ain,bin,cin : IN STD_LOGIC; cout,sum :OUT STD_LOGIC); END ENTITY f_adder; ARCHITECTURE fd1 OF f_adder IS COMPONENT h_adder PORT (A,B : IN STD_LOGIC;SO,CO :OUT STD_LOGIC); END COMPONENT; COMPONENT or2a PORT (a,b : IN STD_LOGIC;c :OUT STD_LOGIC); END COMPONENT; 通过本实验,我们可以学习和掌握 VHDL 语言的基本写法,并将其应用于数字电路的设计中。同时,我们也可以学习和掌握半加器和全加器的设计原理和实现方法。
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