北京革新创展科技有限公司-BICE-EDA数字逻辑电路设计实验(实验1.6 多路数据选择器)

实验1.6 多路数据选择器
一、实验准备

该实验需要用到北京革新创展科技有限公司B-ICE-EDA/SOPC实验箱主板上的LED指示灯,SW1-SW8,SW9-SW16组开关。请把控制拨码开关 LCD_ALONE_CTRL_SW 中开关VLPO拨置于下为低电平,可以使用LED1~LED8;SW1-SW8已经固定连接到实验平台中的FPGA_CON1和FPGA_CON2处,不需要用户设置;请把控制拨码开关CTRL_SW中开关SEL1, SEL2拨置于下逻辑电平为00,使DP9数码管显示1,可以使用SW9-SW16组开关。

二、实验目的
1、了解多路数据选择器的原理;
2、熟悉QuartusII软件的相关操作,掌握数字电路设计的基本流程,仿真并分析;
3、介绍QuartusII软件,掌握基本的设计思想,软件环境的参数配置,仿真,管脚分配,下载等基本操作。
4、熟悉北京革新创展科技有限公司B-ICE-EDA/SOPC实验箱及其核心板硬件环境。

三、实验原理
有四路数据的输入,通过开关来选择输出哪一路数据,同时使用LED指示灯来显示输出的数据内容和路数。

四、实验内容
1、用Verilog语言设计一个四路数据选择器程序;
2、用QuartusII软件进行编译、下载到北京革新创展科技有限公司B-ICE-EDA/SOPC实验平台上进行验证,用LED实现比较的结果。

五、设计原理框图
详情参考北京革新创展科技有限公司B-ICE-EDA/SOPC实验箱实验指导书及demo资源。
通过多路数据选择器设计原理框图可以看到
A,B,C,D为四路数据输入,sel为选择端,led指示选择路数,A的时候LED1亮,B的时候LED2亮,C的时候LED3亮,D的时候LED4亮,于此同时输出该数据。
C>B>A 0101 A=B=C 1100
A=B>C 0110

六、引脚分配情况
下表为北京革新创展科技有限公司B-ICE-EDA/SOPC-IEELS Platform开发实验平台引脚分配表:
设计端口 芯片引脚 开发平台模块
sel[1] M16 SW1
sel[0] R19 SW2
A[1] V16 SW9
A[0] U14 SW10
B[1] B3 SW11
B[0] E5 SW12
C[1] A4 SW13
C[0] B5 SW14
D[1] A5 SW15
D[0] A6 SW16
LED[3] C10 LED1
LED[2] E9 LED2
LED[1] D10 LED3
LED[0] V13 LED4
dataout[1] W17 LED7
dataout[0] W19 LED8

实验步骤:
1、按照实验准备将相应的跳线连接好,调节拨码开关选择对应的模块;
2、找到本次试验的源程序,打开工程,将程序下载到实验平台上;
3、拨动SW9-SW16输入四个2位二进制数据,拨动SW1-SW2选择输出的路数:“00”选择第一路,“01”选择第二路,“10”选择第三路,“11”选择第四路。选择完毕观察选择路数指示灯,看和实际是否一致,同时观察输出的数据是不是希望的那路数据。

七、结果分析
在Modelsim下得到的多路选择器仿真波形图,从图中可以看到:
当sel=2’b00时,dataout=2’b00;选择结果为A;
当sel=2’b01时,dataout=2’b01;选择结果为B;
当sel=2’b10时,dataout=2’b10;选择结果为C;
当sel=2’b11时,dataout=2’b11;选择结果为D.
注:此仿真波形dataout没有原理图中的非门,主要是为了仿真结果看起来更直观。

八、Verilog源程序代码
详情参考北京革新创展科技有限公司B-ICE-EDA/SOPC实验箱实验指导书及demo资源。

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