38译码器设计Word文件下载.docx

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关键字：

EDA技术、设计电子系统、3-8译码器、VHDL语言设计

ABSTRACT

EDAtechnologyreferstocomputerworkplatform,combinestheapplicationofelectronictechnology,thelatestachievementsofcomputertechnology,informationprocessingandintelligenttechnologyforautomaticdesignofelectronicproducts.

UseofEDAtools,electronicdesignersfromconcept,algorithms,protocols,etc.begantodesignelectronicsystems,alotofworkcanbecompletedbycomputerandelectronicproductscanbefromthecircuitdesign,performanceanalysistotheentireprocessofIClayoutdesignorlayoutofthePCBautomaticprocessingiscompletedonthecomputer.Invariousfieldsincludingmachinery,electronics,communications,aerospace,chemical,mineral,biological,medical,military,etc.,haveEDAapplications.

Thecurriculumdesigntopicis3-8decoder.Requirements3-8decoderwithmastercomposition,theoryanddesignmethods;

familiarwiththemethodMAXPLUSIIsoftware;

ableVHDLlanguagedesign3-8decodercircuit;

3-8decoderhardwarecanbedownloaded;

hardwaredisplay3-8decoderfunction.

Keywords:

EDAtechnology,designofelectronicsystems,3-8decoder,VHDLdesign

第1章设计介绍

1.１EDA技术介绍

EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）的缩写，在20世纪60年代中期从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。

20世纪90年代，国际上电子和计算机技术较为先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。

在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。

这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。

这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。

EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。

EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。

本次课程设计的题目为3-8译码器。

熟悉quartus60软件的使用方法；

并仿真出3—8译码器的功能。

1.23-8译码器介绍

译码器属于组合逻辑电路，它的逻辑功能是将二进制代码按其编码时的原意译成对应的输出高、底电平信号，又叫解码器。

在数字电子技术中，它具有非常重要的地位，应用也很广泛。

它除了常为其它集成电路产生片选信号之外，还可以作为数据分配器、函数发生器用，而且在组合逻辑电路设计中它可替代繁多的逻辑门，简化设计电路。

这次我们运用的3线－8线译码器就是一个典型例子。

38译码器为3线－8线译码器，共有54/74S138和54/74LS138两种线路结构型式，其主要电特性的典型值如下：

当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/（G2A）和/（G2B））为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。

利用G1、/（G2A）和/（G2B）可级联扩展成24线译码器；

若外接一个反相器还可级联扩展成32线译码器。

3—8译码器内部结构图如图1-1，其工作原理是当一个选通端（

）为高电平，另两个选通端（（

）和（

））为低电平时，可将地址端（

、

）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。

图1-13—8译码器内部电路图

二进制译码器的输入是一组二进制代码,输出是一组与输入代码一一对应的高、低电平信号。

对于三-八译码器来说，3位二进制共有8种状态，所以对应的输出有8种状态。

例如：

对于二进制代码111来说，输出为10000000。

图1-2集成电路图

图1-33—8译码器原理

第2章设计过程概述

2.1软件安装

这个软件的安装步骤并没有什么困难，按照指导不断进行就可以继续

图2-1安装路径

图2-2安装选项

2.2设计程序与设计调试

我们按照本次设计要求先进行编程，程序如下图2-3。

图2-3程序

打开程序，熟悉一下界面，然后如图2-4，2-5所示，确定保存路径，最后完成设置。

图2-4保存路径

图2-5选择芯片

完成设置之后，回到最初的界面，新建VHDL空白页。

将编写好的程序输入进去。

如图2-6所示。

图2-6程序输入

接着进行编译，操作如下图2-7.

图2-7程序调试

在编译的过程中，可能会出现报错，或是读条不满。

通过多次纠正，最终调试成功。

程序成功如图2-8所示。

图2-8调试成功

完成程序的调试，我们可以进行3-8译码器的调试。

接下来几个步骤，根据如下图所示。

图2-9译码器调试

图2-10译码器调试

图2-11译码器调试

图2-12译码器调试

通过上几步的调试，会出现一个波形图，如2-13所示。

图2-13波形图

之后我们进行调试。

图2-14调试

图2-15调试

图2-15波形

之后，可以在这个波形的基础上，进行改动。

比如可以将低电平改成高电平，并观察波形图的变化，如图所示。

图2-16改动

图2-17改动

3-8译码器设计，基本形成，还可以进行其他的调试。

图2-17

第三章总结

通过理论与实践的结合，进一步深入的体会到一种学习的方法，特别是对与电子设计方面。

首先要明确总体的设计方案与方法；

其次是对各个部分进行设计与改进；

最后将各个部分整合在一起进行比较、观察。

通过这次的学习，使我们在专业的学习上具有了一定运用所学理论知识来分析问题和解决问题的能力。

全面、系统地巩固和提高在校期间所学到的基础知识和专业知识。

通过对多种环节、多种内容的操作和训练，让学生的动手操作技能得到了巩固。

在实践能力上有了一定的提高。

此外在设计期间我学会了如何把所学的知识应用实践中,让实践和理论相结合,真正做到学以致用。

致谢

经过了不长但是非常有意义的时间，本次课程设计划下了完美的句号。

在这些天有老师谆谆的教导，有同学的帮助，有自己的辛苦等等掺杂其中，而在最终结束之后不禁感慨万分。

在此首先要深深的感谢老师在百忙之中对我们不厌其烦的指导和传授，没有您的辛勤劳动便没有我们最终的成果。

其次要感谢互相帮助还有互相鼓励的同学，没有你们便没有这些天美好的回忆。

最后对支持我们进行本次设计并提供场地的学校表示感谢。

这些天的努力对我的感触极大，相信我会把这些收获化为自己可以用到的知识和能力，应用到以后的学习生活中。

参考文献

[1].陈利永.数字电路与逻辑设计.中国铁道出版社，2011.6：

[2].潘松，《EDA实用教程》，科学出版社，2004年

[3].刘江海.《EDA技术课程设计》.华中科技大学出版社，2009.5

[4].焦素敏.《EDA应用技术》.清华大学出版社，2002.4

[5].《VHDL程序设计》（第二版）.曾繁泰等.清华大学出版社

[6].《VHDL入门与应用》陈雪松,滕立中.人民邮电出版社

[7].《VHDL简明教程》.王小军.清华大学出版社

[8].《EDA技术实用教程:

VerilogHDL版（第4版）》潘松、黄继业科学出版社

[9].《EDA实验与实践》周立功北京航空航天大学出版社

[10].《数字逻辑与EDA设计实验指导书》丁磊西安电子科技大学出版社

[11].《EDA技术与数字系统设计》邹彦等电子工业出版社

[12].《电子设计自动化（EDA）技术》张平华中南大学出版社