全减器

南昌大学实验报告

学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验类型：□ 验证 □ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩：

实验一 一位二进制全减器设计

（一）实验目的

1.熟悉PH-1V 型实验装置和Quartus Ⅱ软件的使用；

2.熟悉和掌握EDA 设计流程；

3.学习简单组合的EDA 设计；

4.学习PH-1V 型实验装置上发光二极管和按键的使用方法。 设计要求

1.完成设计、仿真、调试、下载、硬件测试等环节，在PH-1V 型EDA 实验装置上实现一位二进制全加/减器功能，具体要求如下：

2.设置一个按键控制改变加/减模式，另用按键输入作为运算输入，发光二极管作为运算输出。 （二）主要仪器设备 1.微机

1台

2.QuartusII 集成开发软件 1套

3.PH-1V 型EDA 实验装置

1套

（三）实验总体设计

根据下面的真值表，用变量m 来作为控制键，m=0时进行全加器功能，m=1时进行全减器功能。VHDL 语言描述，采用if m=0，if=1，两个情况，两者根据各自的真值表采用case when 语句即可。 一．全减器真值表 ai 为被减数； bi 为减数；

ci 为低位向本位的借位； so 为本位向高位的借位； co 为本位；

（四）实验重难点设计

用文本输入法设计全加全减器

(1) 打开Quartus II 软件，进入编辑环境。

(2) 创建新的文本文件，命名为updown ，根据其真值表写出相应的语句如下： library ieee;

输入 输出 ai bi ci so co 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1

1

1

1

1

use ieee.std_logic_1164.all;

entity updown is

port(ai,bi,ci,m:in std_logic;

so,co:out std_logic);

end entity updown;

architecture one of updown is

signal abc:std_logic_vector(2 downto 0);

begin

abc<=ai&bi&ci;

process(abc)

begin

if m='0' then

case abc is

when "000"=>so<='0';co<='0';

when "001"=>so<='1';co<='0';

when "010"=>so<='1';co<='0';

when "011"=>so<='0';co<='1';

when "100"=>so<='1';co<='0';

when "101"=>so<='0';co<='1';

when "110"=>so<='0';co<='1';

when "111"=>so<='1';co<='1';

when others=>null;

end case;

end if;

if m='1' then

case abc is

when "000"=>so<='0';co<='0';

when "001"=>so<='1';co<='1';

when "010"=>so<='1';co<='1';

when "011"=>so<='1';co<='0';

when "100"=>so<='0';co<='1';

when "101"=>so<='0';co<='0';

when "110"=>so<='0';co<='0';

when "111"=>so<='1';co<='1';

when others=>null;

end case;

end if;

end process;

end one;

3.对照引脚绑定表，绑定好引脚，下载到实验芯片中，进行硬件测试。4．Updown的仿真结果如下：

（五）实验结果

对照仿真波形图和真值表可以确定a=0，b=0,c=0时，co=0,so=0；

a=0,b=0,c=1时， co=1,so=1；

a=0,b=1,c=0时， co=1,so=1；

a=0,b=1,c=1时， co=1,so=0；

a=1,b=1,c=1时， co=1,so=1；

a=1,b=1,c=0时， co=0,so=0；

a=1,b=0,c=0时， co=0,so=1；

a=1,b=0,c=1时， co=0,so=0；

实验与真值表一致说明实验成功。

（五）实验体会和对实验的改进

通过本实验使我熟悉Quartus II的实用方法和用软件设计元件的基本过程。在实验过程中遇到多一些问题如：下载测试步骤中出现的问题（像下载不了）。仿真时波形有延时和毛刺现象都属于正常现象，是对真实环境的模拟。

实验要做好预习工作，并保留好预习报告，实验完后及时完成实验报告，因为这样自己在写实验报告时能进行的更加准确更加高效。同时通过自己暑假来对电子通信专业的学习了解，让自己的学习态度和学习方法大有改进，通过各EDA 实验项目设计的挑战，让自己更加懂得学习的意义和学习的精神。

实验还可以将输出结果由发光二极管改为数码管显示，从而更好更直观的验证实验结果。