VHDL設(shè)計(jì)七人表決器

1、FPG粽統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目：七人表決器專 業(yè)：電子信息工程專業(yè)學(xué) 號(hào)：姓 名：楊彪指導(dǎo)老師：聶小燕、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉VHDL的編程2 、熟悉七人表決器的工作原理。3、進(jìn)一步了解實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。二、實(shí)驗(yàn)原理所謂表決器就是對(duì)于一個(gè)行為，由多個(gè)人投票，如果同意的票數(shù)過(guò)半，就認(rèn)為 此行為可行；否則如果否決的票數(shù)過(guò)半，則認(rèn)為此行為無(wú)效。七人表決器顧名思義就是由七個(gè)人來(lái)投票，當(dāng)同意的票數(shù)大于或者等于 4時(shí)， 則認(rèn)為同意；反之，當(dāng)否決的票數(shù)大于或者等于 4時(shí)，則認(rèn)為不同意。實(shí)驗(yàn)中用7 個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)表示七個(gè)人，分別用7個(gè)LED等來(lái)反應(yīng)每個(gè)人的決定，當(dāng)對(duì)應(yīng)的撥動(dòng) 開(kāi)關(guān)輸入為1'時(shí)，表示此

2、人同意，LED燈點(diǎn)亮；否則若撥動(dòng)開(kāi)關(guān)輸入為'0', 則表示此人反對(duì)，LED燈不亮。表決的結(jié)果也用一個(gè)LED表示，若表決的結(jié)果為同 意，則LED被點(diǎn)亮；否則，如果表決的結(jié)果為反對(duì)，則 LED不會(huì)被點(diǎn)亮。同時(shí)， 數(shù)碼管上顯示通過(guò)的票數(shù)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)就是利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的撥動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊和 LED模塊以及數(shù)碼管模塊來(lái) 實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的七人表決器的功能。撥動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊中的 K1K7表示七個(gè)人，當(dāng) 撥動(dòng)開(kāi)關(guān)輸入為1'時(shí)，表示對(duì)應(yīng)的人投同意票，對(duì)應(yīng)的 LED燈亮；否則當(dāng)撥 動(dòng)開(kāi)關(guān)輸入為0'時(shí)，表示對(duì)應(yīng)的人投反對(duì)票，對(duì)應(yīng)的LED燈不亮；LED模 塊中LED1表示七人表決的結(jié)果，當(dāng)

3、LED1點(diǎn)亮?xí)r，表示此行為通過(guò)表決；否則 當(dāng)LED1熄滅時(shí)，表示此行為未通過(guò)表決。同時(shí)通過(guò)的票數(shù)在數(shù)碼管上顯示出來(lái)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開(kāi)QUARTUSII軟件，新建一個(gè)工程。2、建完工程之后，再新建一個(gè)VHDL File,打開(kāi)VHDL編輯器對(duì)話框。3、按照實(shí)驗(yàn)原理和自己的想法，在 VHDL編輯窗口編寫VHDL程序。4、編寫完VHDL程序后，保存起來(lái)，并建立工程。5、對(duì)自己編寫的VHDL程序進(jìn)行編譯并仿真，對(duì)程序的錯(cuò)誤進(jìn)行修改。6、編譯仿真無(wú)誤后，依照撥動(dòng)開(kāi)關(guān)、LED、數(shù)碼管與FPGA的管腳連接表或 參照附錄進(jìn)行管腳分配。表1是示例程序的管腳分配表。分配完成后，再進(jìn)行全編 譯一次，以使管腳分配生

4、效。7、下載程序到試驗(yàn)箱驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的正確性， 觀察現(xiàn)象，對(duì)錯(cuò)誤的地方進(jìn)行改正。表1程序的管腳分配表端口名使用模塊信號(hào)對(duì)應(yīng)FPGA管腳說(shuō)明CLK時(shí)鐘C13CLR復(fù)位P25低電平后效K1撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K1H8七位投票人的表決器K2撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K2J8K3撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K3J9K4撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K4A4K5撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K5B4K6撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K6A5K7撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K7B5ResultLED 模塊 LED1G13表決結(jié)果亮為通過(guò)LED0LED 模塊 LED2G15每個(gè)人投票的結(jié)果LED1LED 模塊 LED3G14LED2LED 模塊 LED4H12LED3LED 模塊 LED5H11LED4LED 模塊 LED6J10LED5LED

5、 模塊 LED7L9LED6LED 模塊 LED8H10LEDAG0數(shù)碼管模塊A段F13表決通過(guò)的票數(shù)LEDAG1數(shù)碼管模塊B段F14LEDAG2數(shù)碼管模塊C段F15LEDAG3數(shù)碼管模塊D段E15LEDAG4數(shù)碼管模塊E段F16LEDAG5數(shù)碼管模塊F段F17LEDAG6數(shù)碼管模塊G段E18、七人表決器VHDLg序LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY BJQ ISPORT(CLK,CLR:IN STD_LOGIC;-CLK為系統(tǒng)時(shí)鐘，CLR為復(fù)位按K:IN STD_LOG

6、IC_VECTOR(6 DOWNTO 0);-撥動(dòng)開(kāi)關(guān)輸入表決Result:OUT STD_LOGIC;-顯示表決是否通過(guò)LEDAG,LED:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(OWNTO);LEDAG 為七段數(shù)碼管,用來(lái)顯示同意的人數(shù)；LED為七個(gè)指示燈，END ENTITY BJQ;ARCHITECTURE one OF BJQ ISBEGINPROCESS(K) VARIABLE shu:INTEGER; BEGINIF (CLR='1') THEN一LED<=K;shu:=0; IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN

7、IF K(0)='1' THEN shu:=shu+1;END IF;IF K(1)='1' THEN shu:=shu+1;END IF;IF K(2)='1' THEN shu:=shu+1;END IF;IF K(3)='1' THEN shu:=shu+1;END IF;IF K(4)='1' THEN shu:=shu+1;END IF;IF K(5)='1' THEN shu:=shu+1;END IF;IF K(6)='1' THEN shu:=shu+1;END IF

8、;用來(lái)指示投票人的個(gè)人投票結(jié)果。定義變量shu來(lái)統(tǒng)計(jì)同意的個(gè)數(shù)不復(fù)位，即正常工作將指示燈和投票人對(duì)應(yīng)，即記名投票CASE shu iS -指示燈顯示投票結(jié)果，數(shù)碼管顯示同意人數(shù)WHEN 0 =>Result<='0'LEDAG<=""LED<=K;WHEN 1 =>Result<='0'LEDAG<=""LED<=K;WHEN 2 =>Result<='0'LEDAG<=""LED<=K;WHEN 3 =>Re

9、sult<='0'LEDAG<=""LED<=K;WHEN 4 =>Result<='1'LEDAG<=""LED<=K;WHEN 5 =>Result<='1'LEDAG<=""LED<=K;WHEN 6 =>Result<='1'LEDAG<=""LED<=K;WHEN 7 =>Result<='1'LEDAG<="

10、"LED<=K;WHEN others =>Result<='0'LEDAG<=""LED<=K;END CASE;END IF;ELSE-啟動(dòng)復(fù)位功能，同時(shí)復(fù)位指示燈和數(shù)碼管Result<='0'LEDAG<=""LED<=""END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE one;七、管腳分配表Node NameDirectionLocatieriI/O BankVREF Group1I> OKInit3B3_N

11、02iCLRInputPIN_P256B6_N032K冏InputPIN553B3JM141* K國(guó)InputP£N_AS3B3_N15_P K4InputPIN_B43B3_N16A K3InputPTN.443B3_N 17K2InputPIN J53B3_N L8I> KlInputPINJ82B2_N09 KfOInputpm_n&3E3,N110M LH響OutputPIN_H103B3_N 1110LW5OutputPIN_L92B2_N112» LED 4Outputp削103B3.N0133LH?i3OutputPIN113B3_N014。LH

12、)2OutputPINJ123田JW153 LED1OutputPtN144B4_N116小 LED0OutputPINJ5154S4_N1170 LED AG 6OutputPIN_E1B4B4_N018LKiAG$OutputPEN_F 174B4_N0192 LH?AG4OutputPIN_F164B4_N1203 LED AG 3OutputPIN_E154B4_N121Q LKiAG2OutputPIN_F154B4_N122。LE3AG1OutputPIN_F144B4_N123<> |<曰必網(wǎng)OutputPN_F134B4_N124M ResultOutputPIN_G134B4