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1、实验四 基本时序逻辑电路的VHDL模型一 、 实验目的1掌握简单的VHDL程序设计。2 掌握VHDL语言对基本时序逻辑电路的建模。二、实验内容 分别设计并实现锁存器、触发器的VHDL模型。(一) 寄存(锁存)器1 实验原理寄存器用于寄存一组二值代码,广泛用于各类数字系统。因为一个触发器能储存1位二值代码,所以用N个触发器组成的寄存器能储存一组N位的二值代码。2 实验内容:实现同步锁存器(同步锁存器指复位和加载功能全部与时钟同步,复位端的优先级最高。在数字系统设计时,采用完全同步的锁存器,可以避免时序错误。)附:一个8位寄存器的VHDL描述。LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_L
2、OGIC_1164.ALL;ENTITY REG IS PORT(D:IN STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 7); CLK:IN STD_LOGIC; Q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 7);END REG;ARCHITECTURE ART OF REG IS BEGIN PROCESS(CLK) BEGIN IF(CLKEVENT AND CLK=1)THEN Q=D; END IF; END PROCESS;END ART;(二)触发器实验内容:1、D触发器1)、带异步置位的D触发器(当时钟信号或置位信号有跳变时激活进程。如果置位信号有效(高电平),D触发
3、器被置位,输出信号高电平,如果置位信号无效,此时时钟信号出现上升沿,D触发器输出信号变为输入信号);2)、带异步复位和置位的D触发器(当时钟信号、复位信号或置位信号有跳变时激活进程。如果复位信号有效(高电平),D触发器被复位,输出信号低电平;如果复位信号无效置,而置位信号有效(高电平),D触发器被置位,输出信号高电平,如果复位信号和置位信号都无效,此时时钟信号出现上升沿,D触发器输出信号变为输入信号)。附:最简单的D触发器,没有复位和职位信号。LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY DCFQ IS PORT(D,CLK:IN STD_LO
4、GIC; Q:OUT STD_LOGIC);END DCFQ;ARCHITECTURE ART OF DCFQ IS BEGIN PROCESS(CLK) BEGIN IF (CLKEVENT AND CLK=1)THEN - 时钟上升沿触发 Q=D; END IF; END PROCESS;END ART;上述触发器为最简单的D触发器,没有复位和职位信号。根据上例写一个2、JK触发器从真值表可以看出,PRN=0 时,触发器置数,Q=1;CLRN=0 时,触发器清零,Q=0;当PRN=CLRN=J=K=1时,在CLK 上升沿的时候,触发器翻转。3)RS触发器四、实验报告1、简要说明实验步骤。2、写出实验用的VHDL源程序。3、记录仿真结果(波形),说明输出延时情况。4、记录实验结果,并分析其结果的正确性。5、说明实验中遇到的问题及解决方法,写出实验心得体会。