練習(xí)-位BCD譯碼器

1、1. 4 4位BCD譯碼器的設(shè)計(jì)4位BCD譯碼器可將BCD碼轉(zhuǎn)換成數(shù)字顯示碼，有 4個(gè)輸入引腳和7個(gè)輸出引腳。4 位BCD譯碼器可分為共陰與共陽(yáng)兩種，下面以設(shè)計(jì)共陽(yáng)4位BCD譯碼器為例來(lái)說(shuō)明其設(shè)計(jì)方法。1實(shí)驗(yàn)原理共陽(yáng)4位BCD譯碼器有4個(gè)輸入端用來(lái)輸入 BCD碼，7個(gè)輸出端分別對(duì)應(yīng)到七段顯示器的a、b、c、d、e、f、g七段數(shù)碼管。其真值表如表 1 6所示。數(shù)據(jù)線輸出D3D2D1D0S6S5S4S3S2S1S0000000000010001100111100100010010001100001100100100110001010100100011001000000111000111110000

2、000000100100001001X1X111111111XX1111111表1-6 4位BCD譯碼器真值表4位BCD譯碼器應(yīng)具備的腳位：輸入端：D3、D2、D1、D0 : 輸出端：S6、S5、S4、S3、S2、SI、SO。2 原理圖輸入由于原理圖輸入法較復(fù)雜，所以在這里不再詳述。3 .文本輸入建立新文件：選取窗口菜單File New，出現(xiàn)對(duì)話框，選 Text Editor file選項(xiàng)，單擊OK按鈕，進(jìn)入文本編輯畫面。(2) 保存：選取窗口菜單File save，出現(xiàn)對(duì)話框，鍵入文件名sevenBcD. vhd，單擊OK按鈕。(3) 指定項(xiàng)目名稱，要求與文件名相同：選取窗口菜單File P

3、roject Name,鍵入文件名sevenBCD，單擊OK按鈕?；蛞部梢酝ㄟ^(guò)如下操作把當(dāng)前設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)置成工程文件：選 擇菜單File|Project|Set Project to Current File命令，即將當(dāng)前設(shè)計(jì)文件設(shè)置成Project。選擇此項(xiàng)后可以看到標(biāo)題欄顯示出所設(shè)文件的路徑。(4) 選擇實(shí)際編程器件型號(hào)：選取窗口菜單 Assign Device,出現(xiàn)對(duì)話框，選擇ACEXlK 系列的 EPIK30TCI44 3。輸入VHDL源程序：LIBRARY IEEE ;USE IEEE . STD_LOGIC_1164 . ALL ;ENTITY seve nBCD ISPORT(D

4、: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);S ：OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0) ； END sevenBCD ；ARCHITECTURE a OF sevenBCD IS BEGINPROCESS (D)BEGIN一0CASE D ISWHEN 0000=>S<=“ 0000001 ”；WHEN 0001l=>S<=“1001111”；一1WHEN 0010=>S<=“0010010”；一2WHEN 0011=>S<=“0000110”；3WHEN 0100=>S< ：“10

5、01100”；一4WHEN 0101=>S<=“0100lOO”；5WHEN 0110=>S<=“0100000”；6WHEN 0111=>S<=“0001111”；一7WHEN 1000=>S<=“0000000”；一8WHEN 1001=>S<=“0000100”；一9WHEN OTHERS=>S<= “111111l”；END CASE ；END PROCESS；END a ；(6) 保存并查錯(cuò)：選取窗口菜單File Project Save&Check ，即可針對(duì)電路文件進(jìn)行檢查。(7) 修改錯(cuò)誤：針對(duì) M

6、assagecompiler 窗口所提供的信息修改電路文件，直到?jīng)]有錯(cuò)誤 為止。(8) 保存并編譯：選取窗口菜單File Project Save&Compile ，即可進(jìn)行編譯，產(chǎn)生sevenBCD sof 燒寫文件。(9) 創(chuàng)建電路符號(hào)： 選取窗口菜單 File Create Default Symbol ，可以產(chǎn)生 sevenBCDsym 文件，代表現(xiàn)在所設(shè)計(jì)的電路符號(hào)。選取File Edit Symbol，進(jìn)入Symbol Edit畫面，4位BCD 譯碼器的電路符號(hào)。(10) 創(chuàng)建電路包含文件：選取窗口菜單FileCreate Default Include File ，產(chǎn)生用

7、來(lái)代表現(xiàn)在所設(shè)計(jì)電路的 sevenBCDinc 文件，供其他 VHDL 編譯時(shí)使用。(11) 時(shí)間分析：選取窗口菜單 Utilities Analyze Timing ，再選取窗口菜單 AnalysisDelay Matrix ，產(chǎn)生時(shí)間分析結(jié)果。4軟件仿真(1) 進(jìn)入波形編輯窗口：選取窗口菜單 MAX+plus II Waveform Editor，進(jìn)入波形編輯 窗口。(2) 引入輸入和輸出腳：選取窗口菜單 Node Enter Nodes from SNF ,出現(xiàn)對(duì)話框，單擊 list 按鈕，選擇 Available Nodes 中的輸入與輸出，按“ =>”鍵將 D3、D2、D1 、

8、D0、S6、 S5、S4、S3、S2、Sl、S0移至右邊，單擊 OK按鈕進(jìn)行波形編輯。(3) 設(shè)定時(shí)鐘的周期：選取窗口菜單Options Gride Size，出現(xiàn)對(duì)話框，設(shè)定Gride Size為50 ns,單擊 OK按鈕。(4) 設(shè)定初始值并保存：設(shè)定初始值，選取窗口菜單File Save，出現(xiàn)對(duì)話框，單擊OK按鈕。仿真：選取窗口菜單 MAX+plus II Simulator,出現(xiàn)Timing Simulation對(duì)話框，單擊 Start按鈕，出現(xiàn)Simulator對(duì)話框，單擊"確定”按鈕，出現(xiàn)波形圖。（6）觀察輸入結(jié)果的正確性：?jiǎn)螕鬉按鈕，可以在時(shí)序圖中寫字，并驗(yàn)證仿真結(jié)果的

9、正確性。5 硬件仿真1）下載實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（1）選擇器件：打開 MAX+plus II，選取窗口菜單 Assign Device，出現(xiàn)對(duì)話框，選 擇 ACEXIK 系列的 EPIK30TCI44-3。（2）鎖定引腳：選取窗口菜單Assign Pin/ Location /Chip，出現(xiàn)對(duì)話框，在 NodeName 中分別鍵入引腳名稱 D3、D2、D1、DO、s5、s4、S3、S2、si、SO、S6,在 Pin 中鍵 入引腳編號(hào) 68、67、65、64、17、13、12、10、9、& 140。引腳68對(duì)應(yīng)KEYI，信號(hào)燈為 LED_KEYI ;弓|腳67對(duì)應(yīng)KEY2，信號(hào)燈為L(zhǎng)ED_KEY2

10、;引腳65對(duì)應(yīng)KEY3，信號(hào)燈為 LED_KEY3 ;弓|腳 64 對(duì)應(yīng) KEY4，信號(hào)燈為 LED_KEY4 .弓|腳 17、13、12、10、9、8、140 分另對(duì)應(yīng)LEDILED7。（3）編譯：選取窗口菜單File ProjectSave&Compile，即可進(jìn)行編譯。（4）燒寫：選取窗口菜單Programmer Con figure進(jìn)行燒寫。2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)定輸入信號(hào)為鍵按下時(shí)輸入“1”信號(hào)，此時(shí)信號(hào)燈亮；否則為輸入“ 0 ”信號(hào)，信號(hào)燈滅。輸出信號(hào)為信號(hào)燈亮?xí)r為“1”，信號(hào)燈滅時(shí)為“ 0”。按表1 7所示，分另按下 KEYI、KEY2、KEY3、KEY4鍵，觀察輸出LEDILE

11、D7 的結(jié)果。數(shù)據(jù)疑輸出LED_ KEY!LED.KEY2LED-KEY3LED*KEY4LED!LED2LED3LED4LED5LED6LED7滅滅滅滅亮亮亮亮亮滅亮滅亮滅1r氏真滅亮滅r亮滅亮亮滅亮J滅滅亮亮亮r亮亮滅滅滅亮滅滅滅亮亮亮亮亮滅亮1亮滅亮亮滅亮亮天亮亮滅亮滅亮亮亮亮滅亮亮亮亮亮亮滅滅天表1-7 4位BCD譯碼器實(shí)驗(yàn)結(jié)果3）實(shí)驗(yàn)解釋信號(hào)輸入鍵為 KEYI、KEY2、KEY3、KEY4。按下KEYI鍵，信號(hào)燈 LED_KEYI亮， 即把“1”信號(hào)輸入到68引腳（D3），否則表示送入信號(hào)“ 0”。按下KEY2鍵，信號(hào)燈LED KEY2亮，即把“ 1”信號(hào)輸入到67引腳（D2），否則表示送入信號(hào)“ 0”。按下KEY3鍵， 信燈LED_KEY3亮，即把“I”信號(hào)輸入到65引腳（D1）,否則表示送入信號(hào) “0”。按下KEY4 鍵，信號(hào)燈LED_KEY4亮，即把“ 1”信號(hào)輸入到