图。对于不同的目标器件,尽管逻辑功能一样,但是其门级电路的结构是不一样。
奇偶校验器综合后的门级电路原理图:
4.仿真实验:
在File/New里选择适量波形文件“Vector Waveform File”,弹出波形编辑窗口。在Edit/End time中选择仿真结束时间和时间单位,设置为1μs。在波形编辑窗口选择要加入的波形节点。
设置相应的输入信号,将iready,oreq设置为高电平1,在Assignment/Settings里设置时钟信号CLK周期为10ns,根据奇/偶校验来设置sod和se的值,把a[7]~a[0]都设置为间隔10ns输出的随机波形,最后将a的输出方式设为“binary”
设置完后保存波形文件,文件名为XL11001802.vwf。
在Assignments/Settings里设置仿真器,这里只要进行功能仿真,所以选择的仿真模式为Functional。在仿真之前,先产生功能仿真网表文件,设置完成后启动仿真器,直到出现simulation was successful仿真结束。打开仿真波形报告窗口查看波形。
Sod=1,se=0(奇校验):
sod=0,se=1(偶校验):
结果分析:
1.sod=1,se=0
iready=0时,yod=ye=0;
iready=1,clk=1, a7a6a5a4a3a2a1a0=01110011,oreq=0时,yod=ye=0
a7a6a5a4a3a2a1a0=10011011,oreq=1时,yod=0,ye=1; a7a6a5a4a3a2a1a0=00101011,oreq=1时, yod=1,ye=0.
2. sod=0,se=1
iready=0时,yod=ye=0;
iready=1,clk=1, a7a6a5a4a3a2a1a0=01110011,oreq=0时,yod=ye=0
a7a6a5a4a3a2a1a0=10011011,oreq=1时,yod=1,ye=0; a7a6a5a4a3a2a1a0=00101011,oreq=1时,yod=0,ye=1.
仿真结果与理论分析符合,仿真正确。
问题:
1. 在编译代码的过程中,老是会出现temp的输出格式不正确,要改为“:=”,且temp定义的位置不正确,后来我通过看老师给的PPT发现,VARIABLE定义的是局部变量,只能在进程语句,函数语句和过程语句结构中使用。变量在赋值时不能产生附加延时,其说明格式如下:VARIABLE变量名:数据类型约束条件:= 表达式样。我将temp的输出全部改为“:=”,并将temp定义在BEGIN后解决了这个问题。 2. 在最后仿真的过程中,我发现根据a7~a0的输入值得到的校验结果有时正确有时错误,起初我以为是我在定义输入信号时出现问题,后发现时在代码的“LOOP语句”编写上出现了错误,将temp:=sod XOR a(i);使yod输出结果错误,后将temp:=‘相应sod的值’;temp:=temp XOR a(i);修改后输出结果正确。
3. 为让仿真结果看的更清楚方便,将a的输出模式改为binary,结果一目了然。
九.体会和建议
这是我第一次接触VHDL语言,在做实验的过程中会遇到不同的问题,需要我边学边用找寻相关资料从最基础的学起。这次的实验是基于Quartus2的VHDL数字系统设计。要完成这次试验首先要学会如何操作Quartus2,然后是学习VHDL语言,学习如何用它来编译实现我所需要的功能器件。通过学习,我初步了解了VHDL对时序器件功能和逻辑行为描述所具有的特点,也认识到了VHDL电路系统行为描述的强大功能。
在做实验前老师说过VHDL语言与C语言有许多相似之处,我在做实验的过程中也发现了其异同。在2-4译码器的VHDL代码编写过程中我学到了与C语言不同的CASE语句;在奇偶校验器的VHDL代码编写过程中我也发现虽然在语法上有不同,但在编写方法和功能上与C语言相似的IF语句和FOR LOOP语句,认识到这一点也让我在接下来的实验过程中更加容易。
通过这两周的学习,我掌握了时序电路描述的一般规律和设计方法,并对Quartus2软件的使用更加熟练。原本面对新知识的不知所措也在这两周中没有了,觉得这个实验并不是想象中那么困难。事先分析要实现器件的工作原理,理清思路,在接下来的编写过程中就简单了。这次的实验让我经历了从不会到会,从零散到系统,真正做出一点东西来,掌握一些VHDL技术方面的知识的过程,还让我在思考和实践中得到提高,对以前所学的数字电路和C语言都有了更深的了解,这两周的实验让我受益匪浅。
设计成绩评定
评分内容 上机时间 报告审阅结果 原理 完成情况 操作 具体要求 上机时间是否达到要求的学时,按照实际情况给与一定的成绩。 报告结构严谨,文字通顺,用语符合技术规范,图表清楚,书写格式规范,不与别人雷同。 原理清楚,能较好地理解课题任务并提出实施方案。 独立完成规定设计任务,论证、分析、设计、计算、结构、建模、实验正确合理,有一定的创新。 能熟练操作相关工具软件,并利用工具软件完成设计任务。 总分 10分 30分 20分 30分 10分 100分 评分 验收结果 总成绩(五分制) 指导教师评阅意见