4位输入大数据的一般数值比较器电路设计.docx
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4位输入大数据的一般数值比较器电路设计
课程设计报告
课程名称数字逻辑课程设计
课题4位输入数据的一般数值的比较
电路的设计
专业计算机科学与技术
班级计算机1202
学号201203010202
姓名周逢露
指导教师洞波淑红多
2013年12月13日
课程设计任务书
课程名称数字逻辑课程设计
课题4位输入数据的一般数值
比较电路的设计
专业班级计算机科学与技术
学生周逢露
学号201203010202
指导老师洞波淑红多
审批洞波
任务书下达日期:
2013年12月13日
任务完成日期:
2014年01月21日
一、设计容与设计要求
1.设计容:
本课程是一门专业实践课程,学生必修的课程。
其目的和作用是使学生能将已学过的数字电子系统设计、VHDL程序设计等知识综合运用于电子系统的设计中,掌握运用VHDL或者VerilogHDL设计电子系统的流程和方法,采用QuartusII等工具独立应该完成1个设计题目的设计、仿真与测试。
加强和培养学生对电子系统的设计能力,培养学生理论联系实际的设计思想,训练学生综合运用数字逻辑课程的理论知识的能力,训练学生应用QuartusII进行实际数字系统设计与验证工作的能力,同时训练学生进行芯片编程和硬件试验的能力。
题目一4线-16线译码器电路设计;
题目二16选1选择器电路设计;
题目三4位输入数据的一般数值比较器电路设计
题目四10线-4线优先编码器的设计
题目五8位全加器的设计
题目六RS触发器的设计;
题目七JK触发器的设计;
题目八D触发器的设计;
题目九十进制同步计数器的设计;
题目十T触发器的设计;
每位同学根据自己学号除以10所得的余数加一,选择相应题号的课题。
参考书目
1
EDA技术与VHDL程序开发基础教程
雷伏容,俊,霞
清华大学
978-7-302-22416-7
2010
TP312VH/36
2
VHDL电路设计
雷伏容
清华大学
7-302-14226-2
2006
TN702/185
3
VHDL电路设计技术
王道宪贺名臣伟
国防工业
7-118-03352-9
2004
TN702/62
4
VHDL实用技术
潘松,王国栋
7-81065
7-81065-290-7
2000
TP312VH/1
5
VHDL语言100例详解
理工大学ASIC研究所
7-900625
7-900625-02-X
1999
TP312VH/3
6
VHDL编程与仿真
王毅平等
人民邮电
7-115-08641-9
2000
73.9621/W38V
7
VHDL程序设计教程
邢建平曾繁泰
清华大学
7-302-11652-0
2005
TP312VH/27/3
●课程设计报告规
课程设计报告应包含如下几个部分
1)功能描述
说明设计器件的功能,包括真值表(功能表),函数表达式,逻辑电路图
2)详细设计
按照VHDL语言开发流程写出整个开发的详细过程,可以根据如下步骤适当导出程序,程序界面截图到课程设计报告对应模块。
基本设计流程如下:
1工程管理:
新建工程,工程管理;
2源文件输入:
VHDL程序或者原理图的设计,嵌模块的调用;
3综合、编译:
检查语法,连接错误,生成综合后网表;
④功能仿真:
综合后的功能仿真;
⑤简单约束:
管脚分配,I/O特性约束,简单的时序约束;
⑥全编译:
软件自动完成布局布线,生成最终编程文件;
⑦时序仿真:
带延时的和实际情况非常接近的时序仿真;
⑧编程:
下载到硬件当中。
3)调试分析以及设计体会
a.仿真或程序下载调试(附界面截图)。
b.设计过程中遇到的问题以及解决问题的方法。
c.课程设计过程经验教训、心得体会。
4)书写格式
见附带说明。
5)附录
a.参考书目
b.源程序清单(带注释)
●考核方式
指导老师负责验收程序的运行结果,并结合学生的工作态度、实际动手能力、创新精神和设计报告等进行综合考评,并按优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级给出每位同学的课程设计成绩。
具体考核标准包含以下几个部分:
1)平时出勤(占10%)
2)系统需求分析、功能设计、数据结构设计及程序总体结构合理与否(占10%
3)程序能否完整、准确地运行,个人能否独立、熟练地调试程序(占40%)
4)设计报告(占30%)
5)注意:
不得抄袭他人的报告(或给他人抄袭),一旦发现,成绩为零分。
6)独立完成情况(占10%)。
●课程设计验收要求
7)运行所设计的系统。
8)回答有关问题。
9)提交课程设计报告纸质稿。
10)提交源程序或设计报告文档电子稿。
11)依容的创新程度,完善程序情况及对程序讲解情况打分。
二、进度安排
上机时间、地点
16周周二下午E410/413
16周周二下午E413/414
16周周三下午E414/606
附带说明:
1.课程设计报告装订顺序:
封面、任务书、目录、正文、评分、附件(程序清单)。
2.正文的格式:
一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。
3.正文的容:
一、课题的主要功能;
二、详细设计;
三、程序调试;
四、总结;
五、附件(所有程序的原代码,要求对程序写出必要的注释)。
4.正文总字数要求在5000字以上(不含程序原代码)。
一、课题的主要功能
1)功能描述
2)集成数值比较器74LS85得功能
3)集成数值比较器74LS85是4位数值比较器
2、详细设计
1)打开QuartusII软件;新建一个项目,
2)建立VHDL文件
3)建立矢量波形文件
4)进行功能仿真
5)进入时序仿真
6)器件的下载
3、程序调试分析及设计体会
1)仿真或程序下载调试
2)设计过程中遇到的问题及解决方法
3)课程设计的心得体会
4、书写格式
5、总结
六、附录
1)功能描述
2)集成数值比较器74LS85得功能
2)集成数值比较器74LS85是4位数值比较器,其功能如下:
从功能表可以看出,该比较器的比较原理和两位比较器的比较原理相同。
两个4位数的比较是从A的最高位A3和B的最高位B3进行比较,如果它们不相等,则该位的比较结果可以作为两数的比较结果。
若最高位A3=B3,则再比较次高位A2和B2,余类推。
显然,如果两数相等,那么,比较步骤必须进行到最低位才能得到结果。
2.函数表达式
3.逻辑电路图
2)详细设计
①打开quartus软件;
②新建一个项目,但是这个过程要注意工程名要和项目一样,不然就会导致软件找不到文件而出错。
见下图:
③新建一个vhdl程序编辑文件筐,如
③新建一个vhdl程序编辑文件筐,如
④然后写入你要编写的vhdl程序。
⑤程序写好以后保存一下,然后就要编译看是否有错误。
(警告可以运行程序)
⑥程序编译好以后,我们就要制作一个网表编译框,然后我们要编辑结束时间,做完以后,我们就要插入一个节点,把项目改成所有,然后点一下list,把左边边框里的项目全部拉到右边边框,然后输入波形图,然后编译波形图,见下图:
⑦编译好波形图以后,我们就可以观察波形的输出结果了,看是否符合理想的结果。
见下图:
⑧符合理想结果以后,我们就可以来定义引脚,定义好引脚以后,我们就要下载程序到芯片上。
具体操作:
点Tools/programmer就会出来一个文件编译框,然后把那个全选那个选择框全选,如:
然后再添加硬件,见下图:
添加好硬件好以后,我们就可以把程序下载到硬件上(注意:
我们应该先连接电脑和仪器数据线,然后再插上电源)见下图:
点上面图中的那个start按键,就可以把程序下载到芯片上。
⑨做好以后,我们就可以在仪器上通过开关来控制输入,观察输出,如果结果和我们预想的一致,我们的实验就成功了。
⑩实验成功以后,我们就可以写实验报告了
3)调试分析以及设计体会
a.仿真或程序下载调试(附界面截图)。
(见详细设计)
b.设计过程中遇到的问题以及解决问题的方法。
⑴第一个错误就是工程名和项目名不一样,导致的错误就是每次调试程序都会出现3个错误。
后经过老师的指导,才使我改正错误。
这个老师上课的时候特别强调的,但是一旦自己动手做就又把老师的话,丢在脑后了。
⑵因为我们没有学习vhdl这门课程,导致我们不会自己编写程序,所以我们就只能自己在网上找程序,但是网上的程序质量有很大的差别。
有很多的错误,并且问题是我们自己还不知道怎么去把错误改正。
经过老师指导,我才把程序改正。
但是还是不理解那个语法。
⑶就是对这个程序的不熟悉,老是弄错了顺序,导致程序错误。
c.课程设计过程经验教训、心得体会。
通过这次课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的能力。
在这个设计课程开始的时候,我感到很迷茫,不知道该怎么去做这个课程设计。
不知道该怎么去开使这个课程设计。
最后再看了很多次的课程设计计划书之后终于做了4位数值比较器这个课题。
这个课题老师在上课的时候也有讲过。
当时听起来感觉害死十分的简单。
当我开始这个课题的时候,我有发现了我对这个4位数比较器了解的太少了。
在这个课程设计的过程中,我查阅了大量的资料,询问了同学老多问题,才把这个课题了解的比较清楚。
经过一个星期的课程设计实习,使得我们经历过了坎坷的路程,其中的经历一言难尽。
在这期间我曾经认为课程设计是比较简单的,从开始的满是激情,经过了一度忙乱,到最后的汗水背后的复杂心情,这期间的点点滴滴令我十分难忘,回味无穷。
我感觉到这才是比较真是,充满活力的生活。
生活就是这样,只有付出辛劳的汗水才能得到相应的收获,汗水预示着结果也见证着收获。
劳动是人类生存生活永恒不变的话题。
充满劳动的人生才更具有意义,才更加的美好。
我忍艰苦奋斗这个词非常的适用于我们的这各课程设计,苦中作乐更是体现了他的精髓。
我们全体的学生都在课程设计中留下辛勤的汗水。
都在为了自己的课程设计更加的完美而不断地查阅资料,不断地改进自己的方案。
我们同学之间也在不断地相互帮助,使得我们之间的感情更加的好,更加的想一个大家庭里的兄弟姐妹。
我们一起讨论问题一起又说有笑,人与人之间的距离更近了。
当我们看到自己的成果时,心里十分的激动,十分的兴奋,也明白了很多的道理。
我认为有些事情即使再难,再枯燥只要我们尽自己最大的努力也能完成的很好。
我们要挑战自己的懒惰心理,执着的坚持下去才能使得我们的工作做得更加的出色。
“世上无难事,只要肯登攀”做任何事都是如此。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是艰难险阻,这毕竟这是第一次接触这些东西,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。
同时,对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!
此次课程设计,学到了很多课堂上学不到的东西,像独立的思考解决问题和怎样向他人学习,这些都使我都受益非浅。
在此,感谢老师的细心指导,同样谢谢其他各组同学的无私帮助
源代码:
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
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- 关 键 词:
- 输入 数据 一般 数值 比较 电路设计