VHDL语言的组合电路设计

实验八、VHDL语言的组合电路设计
一  实验目的
1掌握VHDL语言的基本结构及设计的输入方法。
2掌握VHDL语言的组合电路设计方法。
二  实验设备与仪器
1 计算机
2 MAX+PLUSⅡ工具软件
3 EDA–V型实验箱
4 编程器件：FLEX10K10LC84-4
三  实验内容
设计并实现一个16-4优先编码器
四  实验原理
 常用的编码器有：4-2编码器、8-3编码器、16-4编码器，下面我们用一个8-3编码器的设计来介绍编码器的设计方法。
8-3编码器如图8-1所示，其真值表如表8-1。

图8-1  8-3编码器

表8-1 8-3优先编码器真值表

 

输入									输出
EIN	0N	1N	2N	3N	4N	5N	6N	7N	A2N	A1N	A0N	GSN	EON
1	X	X	X	X	X	X	X	X	1	1	1	1	1
0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0
0	X	X	X	X	X	X	X	0	0	0	0	0	1
0	X	X	X	X	X	X	0	1	0	0	1	0	1
0	X	X	X	X	X	0	1	1	0	1	0	0	1
0	X	X	X	X	0	1	1	1	0	1	1	0	1
0	X	X	X	0	1	1	1	1	1	0	0	0	1
0	X	X	0	1	1	1	1	1	1	0	1	0	1
0	X	0	1	1	1	1	1	1	1	1	0	0	1
0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1

 

整个编码器的VHDL语言描述如下：
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY ENCODE IS
 PORT(D: IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
  EIN: IN STD_LOGIC;
  A0N,A1N,A2N,GSN,EON: OUT STD_LOGIC);
END ENCODE;
ARCHITECTURE A OF ENCODE IS
SIGNAL Q: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
BEGIN
A0N <=Q(0);  A1N<=Q(1);  A2N<=Q(2);
 PROCESS(D)
 BEGIN
  IF EIN =’1’ THEN
   Q<=”111”;
GSN<=’1’;  EON<=’1’;
  ELSIF D(0)=’0’ THEN
   Q<=”111”; GSN<=’0’; EON<=’1’;
  ELSIF D(1)=’0’ THEN
   Q<=”110”; GSN<=’0’; EON<=’1’;
  ELSIF D(2)=’0’ THEN
   Q<=”101”; GSN<=’0’; EON<=’1’;
  ELSIF D(3)=’0’ THEN
   Q<=”100”; GSN<=’0’; EON<=’1’;
  ELSIF D(4)=’0’ THEN
   Q<=”011”; GSN<=’0’; EON<=’1’;
  ELSIF D(5)=’0’ THEN
   Q<=”010”; GSN<=’0’; EON<=’1’;
  ELSIF D(6)=’0’ THEN
   Q<=”001”; GSN<=’0’; EON<=’1’;
  ELSIF D(7)=’0’ THEN
   Q<=”000”; GSN<=’0’; EON<=’1’;
  ELSIF D=”11111111”  THEN
   Q<=”111”; GSN<=’1’; EON<=’0’;
  END IF;
 END PROCESS;
END A;
  
五  实验步骤
1 请参考以上程序，编程实现设一个16-4优先编码器。
2 将编辑好的电路进行编译和仿真。
3输入信号接实验箱的拨码开关，输出信号接发光二极管。改变拨码开关的状态，观察实验结果。
4将ByteBlaster电缆的一端与计算机的并行口相连，另一端10针阴头与实验板的插座相连。
5 选择菜单命令Options/Hardware Setup，出现图3-67所示设置编程硬件对话框。在Hardware Type栏的下拉条中选择Byte Blaster；
6 单击Configure按钮，即开始配置器件。若器件或电缆或电源有问题，则会产生错误警告信息。

六  记录实验结果并完成实验报告
记录实验结果并完成实验报告。对16-4优先编码器造表，得到其真值表，并分析其运算结果的正确性。