一位数据比较器电路的设计 - 图文

新疆大学

课 程 设 计 报 告

所属院系：电气工程学院 专 业： 电气工程 课程名称：电子技术B课程设计 设计题目：一位数据比较器电路的设计 班 级：电气10-4班 学生姓名：玉素甫江·孜比布拉

学生学号：20102101460 指导老师: 王红琳努尔买买提

完成日期： 2014.01.13 —2014.01.20

课程设计题目：一位数据比较器电路的设计 要求完成的内容：自行设计一位数据比较器电路，可选择与门、或门及与非门电路 实现。 （1）了解EDA技术的概念、发展及应用。 （2）掌握VHDL语言的基础知识，熟悉在数字电路系统设计中VHDL程序设计。 （3）学习MAX+PLUSⅡ软件的应用方法。 （4）应用EDA技术的设计方法完成（采用原理图和文本法两种方法实现）， 并在MAX+PLUSⅡ软件上仿真。 （5）需在实验室搭建电路验证并请认真按格式完成课程设计报告。 主要收获体会与存在的问题：在这次的实验中我学会了MAX+PLUSⅡ软件的应用方 法。掌握了一些小知识，学会了MAX+PLUSⅡ软件的初步认识。 因为这是我们第一次用MAX+PLUSⅡ软件，所以遇到了一些问题，比如最初连新建 都不会，然后验证，最后仿真图都不会弄，在老师的指导下我们学会了这些知识 能简单的操作MAX+PLUSⅡ软件了。 指导教师评语： 评定成绩为： 指导教师签名： 年 月 日 一位数据比较器电路的设计

1．设计目的

（1） 了解EDA技术的发展及应用

（2） 掌握VHDL语言的基础知识，熟悉在数字电路系统设计中VHDL程序设计 （3） 学习MAX+PLUSⅡ软件的应用方法

（4） 应用EDA技术的设计方法完成4位右移移位寄存器的设计（采用原理图和文本法两种方法实现），并在MAX+PLUSⅡ上仿真

2关于MAX+PlusⅡ的使用与仿真

2.1 MAX+plus2软件简介

MAX+plusII是Altera公司提供的一个集成化开发系统，该系统界面友好，学习容易，使用简单，功能齐全，是一款流行的EDA开发平台。

MAX+PLUSII把这些设计转自动换成最终所需的格式。其设计速度非常快。对于一般几千门的电路设计，使用MAX+PLUSII，从设计输入到器件编程完毕，用户拿到设计好的逻辑电路，大约只需几小时。设计处理一般在数分钟内完成。特别是在原理图输入等方面，Maxplus2被公认为是最易使用，人机界面最友善的PLD开发软件，特别适合初学者使用。

EDA （Electronic Design Automation）

EDA技术就是依靠功能强大的电子计算机，在EDA 工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、仿真，直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC芯片中，实现既定的电子电路设计功能。

2.2MAX+plus2 使用方法简要说明

MAX+plus2硬件平台的微机最好配置512MB内存、4,3GMB硬盘，可以在Windows XP等操作系统支持下工作。在进行了MAX+plus2的系统安装和系统启动后，对于所要设计和仿真的系统需要进行如下基本步骤： (1)VHDL语言工程文件的建立和编辑；

文件的建立：新建文件(file/new/text editor file)、输入文本(text editor)、保存文件(file/save)；文件的修改：打开需修改文件(file/open/*.vhd)、修改(text editor)、保存 (file/save)；

(2)电路图的建立和编辑

建立文件打开图形编辑器，选择file/save as建立.gdf文件、输入所需元件及电路模块、编辑端口名称、对各电路块及输入/输出端口进行连线、在设计过程中，可以随时对已进行工作进行保存； (3)VHDL语言程序的编译

编译的目的：生成可以进行仿真、定时分析及下载到可编程器件的相关文件。 编译的步骤：打开需编译源程序(file/open)、编译(MAX+ plus II/compiler)、为当前文件建立项目(file/project/set project to current file)； (4)VHDL语言程序的仿真

VHDL程序的仿真过程大致可以分为三个步骤：生成波形文件、仿真、定时分析。

3基本门电路 CMOS组成的门

本次课程设计需要一些简单的电路，我们开始先介绍简单的电路。本实验中只用到TTL和CMOS组成的与门、非门两种门电路 工作原理：

当V(IN)=0V NMOS管截止，PMOS管导通，V(OUT)=VDD=5V 当V(IN)=5V PMOS截止，NMOS管导通，V(OUT)=0V

真值表 A 0 1 Y 1 0 4数值比较器

4.1 1数值比较器

1位数值比较器：比较输入的两个1位二进制数A、B的大小。我们输入信号是两个要进行比较的1位二进制数，现在用A、B表示，输出信号是比较结果 三种情况如下

（1）A> B(A=1 B=0) 则AB=1，故可以用Y(A?B)?AB作为A>B的输出信 （2）A