一位数据比较器电路的设计

新疆大学课程设计报告所属院系：电气工程学院专业：电气工程课程名称：电子技术B课程设计设计题目：一位数据比较器电路的设计班级：电气10-4班学生姓名：玉素甫江·孜比布拉学生学号：20102101460指导老师:王红琳努尔买买提完成日期：2014.01.13—2014.01.20课程设计题目：一位数据比较器电路的设计要求完成的内容：自行设计一位数据比较器电路，可选择与门、或门及与非门电路实现。（1）了解EDA技术的概念、发展及应用。（2）掌握VHDL语言的基础知识，熟悉在数字电路系统设计中VHDL程序设计。（3）学习MAX+PLUSⅡ软件的应用方法。（4）应用EDA技术的设计方法完成（采用原理图和文本法两种方法实现），并在MAX+PLUSⅡ软件上仿真。（5）需在实验室搭建电路验证并请认真按格式完成课程设计报告。主要收获体会与存在的问题：在这次的实验中我学会了MAX+PLUSⅡ软件的应用方法。掌握了一些小知识，学会了MAX+PLUSⅡ软件的初步认识。因为这是我们第一次用MAX+PLUSⅡ软件，所以遇到了一些问题，比如最初连新建都不会，然后验证，最后仿真图都不会弄，在老师的指导下我们学会了这些知识能简单的操作MAX+PLUSⅡ软件了。指导教师评语：评定成绩为：指导教师签名：年月日一位数据比较器电路的设计1．设计目的（1）了解EDA技术的发展及应用（2）掌握VHDL语言的基础知识，熟悉在数字电路系统设计中VHDL程序设计（3）学习MAX+PLUSⅡ软件的应用方法（4）应用EDA技术的设计方法完成4位右移移位寄存器的设计（采用原理图和文本法两种方法实现），并在MAX+PLUSⅡ上仿真2关于MAX+PlusⅡ的使用与仿真2.1MAX+plus2软件简介MAX+plusII是Altera公司提供的一个集成化开发系统，该系统界面友好，学习容易，使用简单，功能齐全，是一款流行的EDA开发平台。MAX+PLUSII把这些设计转自动换成最终所需的格式。其设计速度非常快。对于一般几千门的电路设计，使用MAX+PLUSII，从设计输入到器件编程完毕，用户拿到设计好的逻辑电路，大约只需几小时。设计处理一般在数分钟内完成。特别是在原理图输入等方面，Maxplus2被公认为是最易使用，人机界面最友善的PLD开发软件，特别适合初学者使用。EDA（ElectronicDesignAutomation）EDA技术就是依靠功能强大的电子计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、仿真，直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC芯片中，实现既定的电子电路设计功能。2.2MAX+plus2使用方法简要说明MAX+plus2硬件平台的微机最好配置512MB内存、4,3GMB硬盘，可以在WindowsXP等操作系统支持下工作。在进行了MAX+plus2的系统安装和系统启动后，对于所要设计和仿真的系统需要进行如下基本步骤：(1)VHDL语言工程文件的建立和编辑；文件的建立：新建文件(file/new/texteditorfile)、输入文本(texteditor)、保存文件(file/save)；文件的修改：打开需修改文件(file/open/*.vhd)、修改(texteditor)、保存(file/save)；(2)电路图的建立和编辑建立文件打开图形编辑器，选择file/saveas建立.gdf文件、输入所需元件及电路模块、编辑端口名称、对各电路块及输入/输出端口进行连线、在设计过程中，可以随时对已进行工作进行保存；(3)VHDL语言程序的编译编译的目的：生成可以进行仿真、定时分析及下载到可编程器件的相关文件。编译的步骤：打开需编译源程序(file/open)、编译(MAX+plusII/compiler)、为当前文件建立项目(file/project/setprojecttocurrentfile)；(4)VHDL语言程序的仿真VHDL程序的仿真过程大致可以分为三个步骤：生成波形文件、仿真、定时分析。3基本门电路CMOS组成的门本次课程设计需要一些简单的电路，我们开始先介绍简单的电路。本实验中只用到TTL和CMOS组成的与门、非门两种门电路工作原理：当V(IN)=0VNMOS管截止，PMOS管导通，V(OUT)=VDD=5V当V(IN)=5VPMOS截止，NMOS管导通，V(OUT)=0V真值表AY01104数值比较器4.11数值比较器1位数值比较器：比较输入的两个1位二进制数A、B的大小。我们输入信号是两个要进行比较的1位二进制数，现在用A、B表示，输出信号是比较结果三种情况如下（1）AB(A=1B=0)则BA=1，故可以用BABAY)(作为AB的输出信（2）AB(A=0B=1)则1BA，故可以用BABAY)(作为AB的输出信号（3）A=B=1,A⊙B=1，故可以用Y(A=B)=A⊙B=1作为A=B的输出信号它的真值表如下由上述表达式及其真值表我们可知的1位数比较器设计比较成功。1位数比较器逻辑图如下5数值比较器的VHDL程序及仿真结果5.1关于1位数值比较器的VHDL程序及仿真VHDL程序如下输入输出ABY(AB）Y(A=B）Y(AB）00010010011010011010一位数值比较器的逻辑电路图仿真波形如下：实事接线图心得体会通过这次的学习过程中，我学习了不少的知识，首先接触到了MAX+plusII从不知道学到了知识，在这过程中我遇到了不少的障碍我搜集并阅读了不少关于计的数值比较器的资料和文献；然后又复习了以前学的一些专业课知识，采用了MUX+plus2设计并对电路进行仿真，让我对MUX+plus2使用更熟练。