VHDL实验一结果.doc

在这些VHDL实验中，我们看到了几个基本的数字逻辑组件的设计，包括多路选择器、触发器、加法器和方波发生器。VHDL是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的结构和行为，可以被编译为FPGA或ASIC实现。 实验一涉及到的是一个2选1多路选择器（MUX21a）。MUX21a有两个输入a和b，以及一个选择信号s。当s为0时，输出y跟随输入a；当s为1时，输出y跟随输入b。这个过程通过一个IF语句在VHDL的进程（PROCESS）中实现，这是VHDL中描述时序逻辑的关键构造。 实验二涉及D触发器的设计，这是一种常用的存储元件，它的输出状态取决于当前的输入D，并且在时钟边沿发生变化。在示例中，D触发器的输出会在时钟脉冲的上升沿更新，其状态由输入D决定。 实验三和实验四分别展示了半加器和全加器的VHDL实现。半加器有两输入a和b，输出是两个bit，一个代表进位co，另一个代表和so。全加器除了a和b输入外，还有一个进位输入cin，输出同样包括进位co和和so。半加器的和是异或操作的结果，进位是与操作的结果。全加器则是在两个半加器基础上增加了一个额外的输入cin和对应的进位处理。 实验四中，全加器的实现使用了两个半加器和一个2输入的OR门。这里，u1和u2是半加器实例，u3是OR门实例，它们通过内部信号d, e, 和f进行连接，实现了两个输入位的加法和进位的计算。 实验五是方波发生器（square）的VHDL代码，它是一个简易的函数发生器。输入包括时钟clk和复位reset，输出是一个整数范围在0到255之间的信号q，表示方波的计数值。在进程中，有一个变量cnt用于计数，当cnt达到63时，输出a反转，从而改变输出q的值，形成方波。这里的方波周期是128个时钟周期，因为cnt从0计数到63，然后翻转并重置回0。 以上实验涵盖了VHDL的基础知识，包括实体定义、架构描述、过程声明、条件语句、逻辑运算符以及组件实例化。这些都是数字系统设计的基础，对于理解和设计更复杂的VHDL项目至关重要。通过这些实验，学生能够理解如何使用VHDL来描述数字逻辑电路，以及如何在实际应用中实现它们。