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四川大学数字逻辑实验报告6

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卖家[上传人]：Ide****t钰

文档编号：133636458

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1、四川大学计算机学院数字逻辑实验实验报告学号：2019141460083 姓名：张昊钰专业：计算机科学与技术班级：08 第 14 周实验项目设计一个 4 位循环移位寄存器实验时间2019.12.03实验目的通过实验，学会设计寄存器实验环境 Win7,Vivado14.2实验内容及步骤（含电路原理图/Verilog程序、管脚分配、仿真结果等；扩展内容也列入本栏）实验步骤：（1）分析输入、输出；根据原理图和 IP 核库判断需要使用的门电路以及个数（2）按照模块化设计流程，新建工程，并且导入正确的 IP 核，准备新建BlockDesign 文件（3）参考原理图，在导入的 IP 核中选择 D 触发器进行 BlockDesign 设计，并且加入清零和置位功能接口，清零端和置位端都是低有效，将上一个寄存器的输出接到下一个寄存器的输出端，最后一个寄存器的输出接到第一个寄存器的输入，实现循环移位（4）BD 文件设计好之后，点击 Generate Output Products 和 Create HDL Wrapper，之后进入 RTL 分析，进行引脚分配（5）把寄存器输入，清零端和置

2、位端接到开关引脚上面，把输出接到 LED 灯引脚上面，把 CLK 接到时钟 W5 引脚上（6）引脚分配完成之后进行综合，分析，生成比特流，最后下载到实验板上面进行验证实验结果：当清零端为低电平时，四个 LED 灯都不亮代表寄存器输出为 0，当置位端为低电平时四个 LED 灯全部亮，代表寄存器输出为 1，当清零和置位端为高电平时，LED 会根据存储在寄存器中的内容进行循环位移。实际操作时应注意先使用CLR开关清零，然后使用PRE开关置位（如0100），然后将 5 个开关都同时置为高电平，这样才能观察到开始循环移（接上）实验内容及步骤（含电路原理图/Verilog程序、管脚分配、仿真结果等；扩展内容也列入本栏）注意事项：（1）实验板 W5 引脚的时钟频率为 100MHz （2）IP 核中 lab_clk 为分频器输入频率为 100MHz，输出频率为 2Hz（3）正沿触发 D 触发器的清零端 clr 和置位端 pre 低电平有效，不能留有空脚，否则无法实现清零和置位功能（4）本实验引脚分配较多，在引脚分配时要注意，最好按照开关，LED 灯对应分配，方便观察实验现象（5）在设计 4 位并

3、行输入并行输出寄存器时 CLK 直接接到 W5 引脚，因为时钟频率很快，在输入和输出之间几乎没有时间差；若输入后输出无变化，检查清零端是否有效（6）在设计 4 位循环移位寄存器时，CLK 经过 lab_clk 分频器频率降为 2Hz，在实验板上验证实验时，首先将置位端和清零端都设置为高电平，既开关处于闭合状态，然后置位端开始进行置数，但是要注意置位时间，时钟频率为 2Hz，每隔 0.5 秒就进行一次位移，如果置位时间过长 LED 灯被全部点亮就无法观察到循环过程原理图如上：管脚约束方式如下图：仿真图如下：实验结果分析仿真结果符合标准视频演示结果，根据实验手册的描述，实现了4位循环移位寄存器的功能，实验成功实验方案的缺陷及改进意见无明显缺陷心得体会、问题讨论心得体会与问题讨论：（1）在并行输入输出寄存器中 LED 灯一直亮，检查输入端口引脚是否为空，若输入端口引脚为空，则输入和输出都为高电位 LED 灯会一直亮，应将输入引脚接到开关引脚上（2）若置位端和清零端失效，检查对应端口引脚是否为空，置位端和清零端都是低电平有效，空脚输入为高电平，置位和清零功能失效（3）若循环右移寄存器

4、观察不到循环位移，检测时钟是否进行分频，若未进行分频，时钟频率过高循环过快，无法观察到 LED 灯闪烁，对时钟频率分频降低频率，方便观查现象指导老师评议成绩评定：指导教师签名：实验报告说明数字逻辑课程组实验名称列入实验指导书相应的实验题目。实验目的目的要明确，要抓住重点，可以从理论和实践两个方面考虑。可参考实验指导书的内容。在理论上，验证所学章节相关的真值表、逻辑表达式或逻辑图的实际应用，以使实验者获得深刻和系统的理解，在实践上，掌握使用软件平台及设计的技能技巧。一般需说明是验证型实验还是设计型实验，是创新型实验还是综合型实验。实验环境实验用的软硬件环境（配置）。实验内容（含电路原理图/Verilog程序、管脚分配、仿真结果等；扩展内容也列入本栏）这是实验报告极其重要的内容。这部分要写明经过哪几个步骤。可画出流程图，再配以相应的文字说明，这样既可以节省许多文字说明，又能使实验报告简明扼要，清楚明白。实验结果分析数字逻辑的设计与实验结果的显示是否吻合，如出现异常，如何修正并得到正确的结果。实验方案的缺陷及改进意见在实验过程中发现的问题，个人对问题的改进意见。心得体会、问题讨论对本次实验的体会、思考和建议。

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