基于Libero的数字逻辑设计仿真及验证实验实验报告(7-8)(2)

进位输入 Cin 1 1 0 A4 0 1 1 4位加数输入 A3 1 0 0 A2 0 0 0 A1 1 0 1 B4 0 0 1 4位被加数输入 B3 1 1 0 B2 1 1 0 B1 1 1 1 Cout 0 1 1 输出加法结果和进位 S4 1 0 0 S3 1 0 0 S2 0 0 1 S1 1 0 0 表4-12 74HC4511输入输出状态

使能输入 数据输入 LE X X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D X X 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 C X X 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 B X X 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 A X X 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 a 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 b 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 c 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 译码输出 d 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 e 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 f 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 g 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 LT 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 BI X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 注：X为任意状态

表4-13 74HC74输入输出状态

输入 置位输入1SD 0 1 1 1 0 复位输入1RD 1 0 1 1 0 CP X X ↑ ↑ X D X X 0 1 X 输出 1Q 1Q 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 5

表4-14 74HC112输入输出状态

输入 置位输入1SD 0 1 1 1 1 0 注：X为任意状态

复位输入1RD 1 0 1 1 1 0 1CP X X ↓ ↓ ↓ X 1J X X 1 0 1 X 1K X X 1 1 0 X 1Q 1 0 1 0 1 1 输出 1Q0 1 0 1 0 0

表4-15 74HC194输入输出状态 输入 输出 D3 X D3 X X X X X Q0n+1 0 Q0n 0 1 Q0n Q0n d0 Q1n+1 0 Q1n Q0n Q0n Q1n Q1n d 1 Q2n+1 0 Q2n Q1n Q1n Q2n Q2n d 2 Q3n+1 0 Q3n Q2n Q2n 0 1 d 3 MR 0 1 1 1 1 1 1 模式 S1 X 1 0 0 0 1 1 S0 X 1 0 1 1 0 0 串行 DSR X X X 0 1 X X DSL X X X X X 0 1 CP X ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 并行 D0 X D0 X X X X X D1 X D1 X X X X X D2 X D2 X X X X X 注：X为任意状态

表4-16 74HC161输入输出状态 输入 输出 MR 0 1 1 1 1 1 CP CEP CET X ↑ ↑ ↑ X X X X 1 1 0 X X X 1 1 X 0 PE D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 TC X 0 0 1 1 1 X 0 X 0 X 0 X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D3 1 0 0 D3 D2 D1 D0 D3 D2 D1 D0 X X X X X X X X X X X X 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 注：X为任意状态

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5、数字逻辑综合设计仿真及验证

一、实验目的

1、进一步熟悉利用EDA工具进行设计及仿真的流程。

2、熟悉利用EDA工具中的图形化设计界面进行综合设计。 3、熟悉芯片烧录的流程及步骤。 4、掌握分析、解决问题的综合能力，通过EDA工具设计出能解决实际问题的电路。

二、实验环境

1、Libero仿真软件。

2、DIGILOGIC-2011数字逻辑及系统实验箱。

3、Actel Proasic3 A3P030 FPGA核心板及Flash Pro4烧录器。

三、实验内容

1、编码器扩展实验

设计一个电路：当按下小于等于9的按键后，显示数码管显示数字，当按下大于9的按键后，显示数码管不显示数字。若同时按下几个按键，优先级别的顺序是9到0。

本实验需要两个编码器74HC148、一个数码显示译码器74HC4511、一个共阴极8段显示数码管LN3461Ax和一个数值比较器74HC85。

3、跑马灯设计

设计要求：共8个LED灯连成一排，用以下3种模式来显示，模式选择使用两个按键进行控制。

①模式1：先点亮奇数灯，即1、3、5、7灯亮，然后偶数灯，即2、4、6、8灯亮，依次循环，灯亮的时间按时钟信号的二分频设计。

②模式2：按照1、2、3、4、5、6、7、8的顺序依次点亮所有灯；然后再按1、2、3、4、5、6、7、8的顺序依次熄灭所有灯，间隔时间按时钟信号的八分频设计。

③模式3：按照1/8、2/7、3/6、4/5的顺序依次点亮所有灯，每次同时点亮两个灯；然后再按1/8、2/7、3/6、4/5的顺序熄灭相应灯，每次同时熄灭两个灯，灯亮的时间按时钟信号的四分频设计。

4、四位数码管扫描显示电路的设计

设计要求：共4个数码管，连成一排，要求可以显示其中任意一个数码管。 具体要求如下：

① 依次选通4个数码管，并让每个数码管显示相应的值，其结果由相应输入决定。 ②要求能在实验箱上演示出数码管的动态显示过程。必须使得4个选通信号DIG1、DIG2、DIG3、DIG4轮流被单独选通，同时，在段信号输入口加上希望在对应数码管上显示的数据，这样随着选通信号的变化，才能实现扫描显示的目的（经验数据为扫描频率大于等于50Hz）。

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四、实验结果和数据处理

1、编码器扩展实验

（1） SmartDesign的连线图

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（2）功能仿真波形图

（3）综合结果RTL图

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