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1、譯碼器與編碼器的設(shè)計(jì)與仿真1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康腶. 參照芯片74LS138的電路結(jié)構(gòu),用邏輯圖和VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)3-8譯碼器。b. 參照芯片74LS148的電路結(jié)構(gòu),用邏輯圖和VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)8-3優(yōu)先編碼器。2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的詳細(xì)說(shuō)明2.1 74148:8-3優(yōu)先編碼器(8 to 3 Priority Encoder)2.1.1 設(shè)計(jì)思想 先定義八個(gè)輸入四個(gè)輸出的實(shí)體,然后定義結(jié)構(gòu)體,再定義一個(gè)進(jìn)程利用利用if的嵌套來(lái)體現(xiàn)使能端與輸入信號(hào)的優(yōu)先級(jí),再利用if和else if的結(jié)構(gòu)來(lái)選擇不同輸入時(shí)輸出信號(hào)的不同。2.1.2 實(shí)驗(yàn)原理1)優(yōu)先編碼器邏輯圖優(yōu)先編碼器邏輯圖2)優(yōu)先編碼器真值表INPUTSO
2、UTPUTSEN0N 1N 2N 3N 4N 5N 6N 7N A2 A1 A0GS EO1× × × × × × × ×1 1 11 10× × × × × × ×
3、 00 0 00 10× × × × × × 0 10 0 10 10× × × × × 0 1 10 1 00 10× ×
4、× × 0 1 1 10 1 10 10× × × 0 1 1 1 11 0 00 10× × 0 1 1
5、60; 1 1 11 0 10 10× 0 1 1 1 1 1 11 1 00 100 1 1 1 1 1 1
6、60; 11 1 10 101 1 1 1 1 1 1 11 1 11 02.1.3 VHDL程序(詳見(jiàn)附錄1)2.1.4 仿真結(jié)果優(yōu)先編碼器畫(huà)圖-功能仿真波形圖優(yōu)先編碼器VHDL-功能仿真波形圖2.2 74138:3-8譯碼器(3 to 8 Demultiplexer)2.2.1 設(shè)計(jì)思想 先定義六個(gè)輸入八個(gè)輸出的實(shí)體,再定義
7、結(jié)構(gòu)體和一個(gè)用來(lái)先存儲(chǔ)輸出信號(hào)組合新的信號(hào),用with.when來(lái)將不同輸入組合時(shí)將不同的輸出信號(hào)賦給存儲(chǔ)信號(hào),當(dāng)使能端輸入組合為100時(shí),將存儲(chǔ)信號(hào)賦給輸出,否則將“1111111”賦給輸出信號(hào)組合。2.2.2 實(shí)驗(yàn)原理1)74138(3-8譯碼器)邏輯圖74138邏輯圖2)74138邏輯功能真值表INPUTOUTPUTSelectEnableC B AG1 G 2A G 2BY7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 × × ×× × ×0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1×
8、; 1 10 × ×1 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 12.2.3 VHDL程序(詳見(jiàn)附錄2)2.2.4 仿真結(jié)果74138畫(huà)圖-邏輯功能仿真波形圖74138VHDL-邏輯功能仿真波形圖3. 實(shí)驗(yàn)總結(jié): 通過(guò)本次實(shí)驗(yàn),我對(duì)優(yōu)先編碼器和譯
9、碼器的邏輯功能有進(jìn)一步的了解,了解到譯碼器與編碼器的功能正好相反,編碼器是將各種輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成一組二進(jìn)制代碼,而譯碼器則是用一組二進(jìn)制代碼來(lái)產(chǎn)生各種獨(dú)立的輸出信號(hào)。4. 附錄(VHDL程序)4.1 附錄1LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY V74148 ISPORT( EIN : IN STD_LOGIC; D:IN STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 7); A:OUT STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 2) );END V74148;ARCHITEC
10、TURE V74184_A OF V74148 ISSIGNAL A_I : STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 2);BEGINPROCESS(D,A_I,EIN)BEGINIF (NOT EIN)='1') THEN IF (D(7)='0') THEN A_I<="111" ELSIF (D(6)='0')THEN A_I<="110" ELSIF (D(5)='0')THEN A_I<="101" ELSIF (D(4)='0
11、39;)THEN A_I<="100" ELSIF (D(3)='0')THEN A_I<="011" ELSIF (D(2)='0')THEN A_I<="010" ELSIF (D(1)='0')THEN A_I<="001" ELSIF (D(0)='0')THEN A_I<="000" END IF; ELSE A_I <= "ZZZ" END IF;A<= A_
12、I;END PROCESS;END; 4.2 附錄2LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY V74138 IS PORT ( G1,G2A_L,G2B_L: IN STD_LOGIC; A: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); Y_L: OUT STD_LOGIC_VECTOR (0 TO 7) );END V74138;ARCHITECTURE V74138_A OF V74138 IS SIGNAL Y_L_I : STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 7);BEGIN WITH A SELECT Y_L_I <= "01111111" WHEN "000" , "10111111" WHEN "001" , "11011111" WHEN "010" , "11101111" WHEN "011" , "11110111" WHEN "100" , "11111011" WHEN "101" , "11111101"
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