电子设计自动化.docx
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电子设计自动化
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实习报告
实习题目：
多人表决器设计
实习时间：
2015年3月30日至2015年4月5日
班级学号：
电子信息科学与技术12级2班
姓名：
李明
指导老师：
赵玉刚董胜
一．…………………………设计题目与指标要求
二．…………………………………设计平台及器件
三．…………………………………………….设计方案
四．………………………………………………..实验步骤
五．………………………………………………………..结论
六．………………………………….................心得体会
一．设计题目与指标要求
（1）、设计题目：
多人表决器的设计（设计9人表决器）。
（2）、指标要求：
9人投票表决，如果同意人数过半，LED灯亮，表示通过；否则，小灯不亮，行为无效。
将两次表决结果相应的支持和反对人数同时用数码管显示，行为的有无有效性用LED灯的亮灭来显示。
可以进行多个议案表决（题目中：
2个议案）。
使用液晶显示多人表决器题目字母，可以实现通过开关选择A或B议案（选择时，对应A或B的LED亮红灯），通过9秒倒计时对表决结果进行锁存，通过复位清零。
二、设计平台及器件
（1）、设计平台：
QuartusII软件、DE2-70实验板；
（2）、实验器件：
5个数码显示管（2位输出A议案，2位输出B议案，1个9秒计时），14个拉动开关键（9个输入表决结果开关，2个复位开关、1个信号选择开关、1个倒计时使能）4个led小灯（2个信号选择显示灯——red、2个议案通过显示灯——green）。
三．设计方案：
（1）设计分析图：
（2）通过以上设计分析对多人表决器进行代码编写，以下是模拟工作原理图：
打开复位开关，通过1个议案选择开关对议案进行选择（被选者对应LED灯亮红灯），打开计时使能开关进行9秒到计时，在此期间进行投票（超过半数对应LED灯亮绿灯，表示议案通过，否则不亮灯，表示议案被否决）。
10秒过后，投票结束，结果被锁存，通过重新复位给使能信号对结果清零。
通过此图可以看出本方案以两位数码管显示一个议案，共表示两个议案结果
四．实验步骤：
（1）程序代码：
LIBRARYIEEE;
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITYZHUTIIS
PORT（
SEL:
INSTD_LOGIC;
VOTE:
INSTD_LOGIC_VECTOR（8DOWNTO0）;
RESET_A:
INSTD_LOGIC;
RESET_B:
INSTD_LOGIC;
LED_APPROVE1_A:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_APPROVE2_A:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_OBJECT1_A:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_OBJECT2_A:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_APPROVE1_B:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_APPROVE2_B:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_OBJECT1_B:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_OBJECT2_B:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_PASS_A:
OUTSTD_LOGIC;
LED_PASS_B:
OUTSTD_LOGIC;
LED_A:
OUTSTD_LOGIC;
LED_B:
OUTSTD_LOGIC
）;
ENDENTITYZHUTI;
ARCHITECTUREbhvOFZHUTIIS
COMPONENTbjq
PORT（
RESET:
INSTD_LOGIC;
VOTE_X:
INSTD_LOGIC_VECTOR（8DOWNTO0）;
LED_PASS:
OUTSTD_LOGIC;
LED_APPROVE1:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_APPROVE2:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_OBJECT1:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_OBJECT2:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）
）;
ENDCOMPONENT;
COMPONENTMUX21
PORT（
VOTE:
INSTD_LOGIC_VECTOR（8DOWNTO0）;
SEL:
INSTD_LOGIC;
VOTE_1:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（8DOWNTO0）;
VOTE_2:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（8DOWNTO0）;
LED_1:
OUTSTD_LOGIC;
LED_2:
OUTSTD_LOGIC
）;
ENDCOMPONENT;
SIGNALNET1,NET2:
STD_LOGIC_VECTOR（8DOWNTO0）;
BEGIN
U1:
MUX21PORTMAP（VOTE=>VOTE,SEL=>SEL,VOTE_1=>NET1,VOTE_2=>NET2,LED_1=>LED_A,LED_2=>LED_B）;
U2:
bjqPORTMAP（RESET=>RESET_A,VOTE_X=>NET1,LED_PASS=>LED_PASS_A,LED_APPROVE1=>LED_APPROVE1_A,LED_APPROVE2=>LED_APPROVE2_A,LED_OBJECT1=>LED_OBJECT1_A,LED_OBJECT2=>LED_OBJECT2_A）;
U3:
bjqPORTMAP（RESET=>RESET_B,VOTE_X=>NET2,LED_PASS=>LED_PASS_B,LED_APPROVE1=>LED_APPROVE1_B,LED_APPROVE2=>LED_APPROVE2_B,LED_OBJECT1=>LED_OBJECT1_B,LED_OBJECT2=>LED_OBJECT2_B）;
ENDARCHITECTUREbhv;
=====================================================================
--表决功能实现
LIBRARYIEEE;
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITYbjqIS
PORT（
RESET:
INSTD_LOGIC;
VOTE_X:
INSTD_LOGIC_VECTOR（8DOWNTO0）;
LED_PASS:
OUTSTD_LOGIC;
LED_APPROVE1:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_APPROVE2:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_OBJECT1:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED_OBJECT2:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）
）;
ENDENTITYbjq;
ARCHITECTUREbhvOFbjqIS
SIGNALq:
STD_LOGIC;
SIGNALq1:
STD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
SIGNALq2:
STD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
SIGNALq3:
STD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
SIGNALq4:
STD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
BEGIN
PROCESS（RESET,VOTE_X）
VARIABLEA:
INTEGER;
BEGIN
A:
=0;
IFRESET='0'THEN
q<='0';
q1<="11000000";
q2<="11000000";
q3<="11000000";
q4<="11000000";
ELSE
IFVOTE_X（0）='1'THENA:
=A+1;ENDIF;
IFVOTE_X
（1）='1'THENA:
=A+1;ENDIF;
IFVOTE_X
（2）='1'THENA:
=A+1;ENDIF;
IFVOTE_X（3）='1'THENA:
=A+1;ENDIF;
IFVOTE_X（4）='1'THENA:
=A+1;ENDIF;
IFVOTE_X（5）='1'THENA:
=A+1;ENDIF;
IFVOTE_X（6）='1'THENA:
=A+1;ENDIF;
IFVOTE_X（7）='1'THENA:
=A+1;ENDIF;
IFVOTE_X（8）='1'THENA:
=A+1;ENDIF;
CASEAIS
WHEN0=>q<='0';q1<="11000000";q2<="11000000";q3<="10010000";q4<="11000000";
WHEN1=>q<='0';q1<="11111001";q2<="11000000";q3<="10000000";q4<="11000000";
WHEN2=>q<='0';q1<="10100100";q2<="11000000";q3<="11111000";q4<="11000000";
WHEN3=>q<='0';q1<="10110000";q2<="11000000";q3<="10000010";q4<="11000000";
WHEN4=>q<='0';q1<="10011001";q2<="11000000";q3<="10010010";q4<="11000000";
WHEN5=>q<='1';q1<="10010010";q2<="11000000";q3<="10011001";q4<="11000000";
WHEN6=>q<='1';q1<="10000010";q2<="11000000";q3<="10110000";q4<="11000000";
WHEN7=>q<='1';q1<="11111000";q2<="11000000";q3<="10100100";q4<="11000000";
WHEN8=>q<='1';q1<="10000000";q2<="11000000";q3<="11111001";q4<="11000000";
WHEN9=>q<='1';q1<="10010000";q2<="11000000";q3<="11000000";q4<="11000000";
WHENOTHERS=>q<='Z';q1<="ZZZZZZZZ";q2<="ZZZZZZZZ";q3<="ZZZZZZZZ";q4<="ZZZZZZZZ";
ENDCASE;
ENDIF;
LED_APPROVE1<=q1;
LED_APPROVE2<=q2;
LED_OBJECT1<=q3;
LED_OBJECT2<=q4;
LED_PASS<=q;
ENDPROCESS;
ENDARCHITECTUREbhv;
=============================================================
--输入信号选择
LIBRARYIEEE;
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITYMUX21IS
PORT（
VOTE:
INSTD_LOGIC_VECTOR（8DOWNTO0）;
SEL:
INSTD_LOGIC;
VOTE_1:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（8DOWNTO0）;
VOTE_2:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（8DOWNTO0）;
LED_1:
OUTSTD_LOGIC;
LED_2:
OUTSTD_LOGIC
）;
ENDENTITY;
ARCHITECTUREbhvOFMUX21IS
BEGIN
PROCESS（SEL）
BEGIN
IFSEL='0'THEN
VOTE_1<=VOTE;
LED_1<='1';LED_2<='0';
ELSE
VOTE_2<=VOTE;
LED_2<='1';LED_1<='0';ENDIF;
ENDPROCESS;
ENDARCHITECTUREbhv;
（2）编译仿真：
部分波形
选择信号仿真：
通过sel信号的高低，选择该信号输出端为哪一通道。
可以看出复位开关输入0有效，对程序复位，程序清零，显示输入1时，对程序进行选择方案有效。
表决单个议案仿真：
9人投票，5人赞成，绿灯亮通过，输出数码码序。
对数码管输入0有效数码亮，为1不亮，为共阴。
说明：
9人投票，5人赞成。
当sel=1时选通B议案决议，将b复位端置1，进行表决。
当sel=0时选通A议案决议，a复位端置1，进行表决。
相应得出信号选通灯的亮灭、LED显示码型和表决结果的亮灭情况。
显示赞成超过半数LED_pass亮，表示通过，显示不赞成未超过半数LED_pass不亮。
（3）综合生成的RLT图：
（4）锁定引脚：
以上仿真确认无误，则可设计编程锁定到目标芯片引脚下，做进一步的引脚测试，以便了解程序最终正确性。
（5）硬件测试：
经过检查没有错误后下载到实验开发板上，按照方案要求进行测试，如下图：
五．结论
。
经过，对多人表决器的实习，实现了对两个议案九人投票表决功能的实显。
如上图所示通过左边第一位数码管实现了九秒倒计锁存时，由左起第四个开关控制。
第3,4位数码管表示议案A；第7,8位数码管表示议案B，由左起2,3开关控制A与B投票。
Wh1至10表示参与投票人（不包括Wh7，未使用），左起第一开关，总复位。
通过本次实习，使得我对VHDL语言有了更进一步的了解。
六．实习心得
这次实习感触颇多，收获颇深。
大三的我，在这次的实习中学到了许多东西。
虽然，我最后成绩并不高，但是，这是我第一次认真的去融入是实习去，这使我对实习使用的的软件有了跟进一步的了解。
我与同组同学们一起查资料，一起改程序，对VHDL有了跟深刻的理解，对自己的VHDL重修有了很大的帮助.在学习期间，不断的学习和总结经验，巩固了所学的知识，提高了对实际问题的处理能力，并且经过辅导老师组织的实习答辩，为毕业设计总结了经验。
本次实习不仅培养了我们的动手能力，也让我们对课本上的知识有了跟灵活的应用，理论联系实际，独立自主进行设计，这不仅仅是一个好的学习方法，跟让我们了解了我们的缺陷在哪，从而查漏补缺，进一步完善自己，让学生学以致用。
通过这次的实习，也让我积累了一些经验，对以后从事相关工作有了一定的帮助。
在这里，非常感谢我的辅导老师赵老师和董老师对我的帮助和指导。
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