EDA实验一 七人表决器

河北科技大学

实验报告

2013级电信专业132 班学号130701213 2016年5月23日

姓名田继辉同组人指导教师于国庆

实验名称实验一七人表决器成绩

实验类型设计型批阅教师

一、实验目的

（1）掌握MUXPLUS II语言输入的设计过程。

（2）初步了解VHDL语言。

（3）熟悉FPGA项目设计的基本流程。

二、实验原理：

用七个开关作为表决器的7个输入变量，输入变量为逻辑“1”时表示表决者“赞同”；

输入变量为逻辑“0”时表示表决者“不赞同”；输出逻辑“1”时，表示表决“通过”；

输出逻辑“0”时，表示表决“不通过”；当表决器的七个输入变量中有4个及以上为“1”

时，则表决器输出为“1”，否则为“0”。

表决器输入采用试验箱K1~K16，输出采用试验箱L15、L16指示；同意红灯亮，否则黄灯亮。

三、实验内容及步骤

1．打开MUXPLUS II VHDL编辑器，完成七人表决器的设计。包括VHDL程序输入、编译、综合。

实验程序如下：

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

use ieee.std_logic_unsigned.all;

ENTITY vote7 IS

PORT

( men : IN std_logic_vector(6 downto 0);

pass,stop : buffer std_logic

);

END vote7;

ARCHITECTURE behave OF vote7 IS

BEGIN

stop<=not pass;

PROCESS (men)

variable temp:std_logic_vector(2 downto 0);

BEGIN

temp:="000";

for i in 0 to 6 loop

if(men(i)='1') then

temp:=temp+1;

else

temp:=temp+0;

end if;

end loop;

pass<=temp(2);

END PROCESS;

END behave;

2、建立仿真波形文件，使用MAXPLUS II Simulator功能进行功能仿真。仿真结果如下：

3、目标器件选择与管脚锁定并重新编译、综合、适配。

FPGA型号：EP1K100QC208-3

引脚绑定：

4、下载并验证结果

将编译好的程序进行一系列的元件引脚绑定之后，Programmer –> Configuration 成功，测试按键发现有个键按下去了但是并未显示想要的结果，于是更换别的LK按键指示灯，这次达到了预期的效果。接着画仿真电路图，设置End time=60.0μs，按照实验要求设计出七人表决器的仿真波形，Simulator一下，结果在意料之外。检查不出什么毛病，请教她人才明白：原来是忘了保存。最后结果如预料一般很完美，但按下的按键多于三个（即四个或四个以上）时，指示灯会亮，从而实现少数服从多数的结果。

四、实验结果与总结

表决器就是对于一个行为，由多个人投票，如果同意的票数过半，就认为此行为可行；否则如果否决的票数过半，则认为此行为无效。七人表决器由七个人来投票，当同意的票数大于或者等于4人时，则认为同意；反之，当否决的票数大于或者等于4人时，则认为不同意。实验中用7个拨挡开关来表示七个人，当对应的拨挡开关输入为‘1’时，表示此人同意；否则若拨挡开关输入为‘0’时，则表示此人反对。表决的结果用一个LED表示，若表决的结果为同意，则LED被点亮，；否则，如果表决的结果为反对，则LED不会被点亮。同时用七段显

示数码管来显示赞成的人数和反对的人数。

由于第一次是接触MAX+plusⅡ，英文版的，导致刚开始操作时无从下手。虽然老师有在亲切和蔼地为同学们讲述操作流程和如何使用，但有时候还是没有跟上，问旁边的同学也不会。这就到了考验一个人学习能力的时候了，通过向他人请教和自己摸索，终于熟悉了一系列的操作步骤。当到了Floorplan Editor绑定元件引脚这一步时，竟然没有改显示的引脚界面图……因为还要选择设备为——EP1K100QC208-3，和外围硬件箱芯片相匹配。第一阶段在不断地尝试与调试、不断地请教与重做中完成了，脑门子都已是大汗淋漓。第二阶段的画仿真电路图，有了前面一系列的探索与尝试，这一步很快就完成了。只是要将其缩小到μm级而不是nm级，只为了更符合要求，看起来也美观一些。虽然忘记了时间要有所延迟以便更贴近于实际生活，不过总的来说也算大功告成了。

只有实践才是检验真理的唯一标准，同理，只有通过亲自动手实验你才能真正学到点东西。你不去做，你永远不知道真相。人类的智慧也是无穷无尽的，在EDA领域，不仅创造了FPGA 现场可编程逻辑门阵列这种技术，而且还开发了VHDL超高速集成电路硬件描述语言这一门编程语言，使得人机自动化技术的发展愈发趋于完善。科学与技术的未来是无限的，需要每一位感兴趣的信息学子与IT人士共同探索。这次实验，不仅是一次简单的一两个小时的实验，更是我们学习向前推进的一大步。