4位格雷码二进制变换.doc

集成电路课程设计报告设计课题:格雷码变换器专业班级： 11 电子 学生姓名： 学　　号：　　　指导教师： 陈建萍 设计时间：2014.5-2014.6 一、 实验目的1、用组合电路设计 4 位格雷码/二进制码变换电路2、学习利用原理图和 VHDL 语言输入法设计简单逻辑电路的方法二、 实验内容1、采用原理图输入方法设计 4 位格雷码/二进制码变换电路2、采用 VHDL 语言输入方法设计格雷码/二进制码变换电路三、 设计方案与论证 1.实验方案用 QUARTUS 软件采用画出电路图和输入程序源代码来实现 VHDL 语言输入方法设计格雷码/二进制码变换电路格雷码转换为自然二进制码的转换规则，实际上就是不断的将格雷码与二进制数做异或操作，也就是说，不断的和本身的不同位数做异或操作绝对值编码器的输入信号为格雷码，格雷码不能被计算机直接处理，需把格雷码转换成二进制码格 雷 码 的 高 位 和 二 进 制 码 的 高 位 相 同 ， 其高位和次高位的异或运算得到二进制码的次高 位 ， 依 次 类 推 ， 即 可 得 到 格 雷 码 相对 应 的 二 进 制 码 。

2. 理论计算真值表测图 1 四位二进制格雷码真值表GiiB)1(0123BiiG)1(0123B3. 电路图及设计文件XORinstXORinst1XORinst2VCCg1 INPUTVCCg2 INPUTVCCg3 INPUTb1OUTPUTb2OUTPUTb3OUTPUTVCCg0 INPUT b0OUTPUTXORinst3GND图 2 4 位格雷码/二进制码变换电路原理图1. GENERIC 语句GENERIC 被称为参数传递映射语句，它描述响应的元件类属参数间的衔接和传送方式参数传递语句用于设计从外部端口改变原件内部参数或结构规模的元件，也可称其为类书元件该语句在改变电路结构或元件硬件升级方面显得尤为便捷其语句格式为：Generic map(param.list) port map(port list);例：generic(n:integer:=7); 该语句定义了参数 N 为整数，且赋值为 72. GENERATE 语句电路某部分由同类元件构成，这类同类元件叫做规则结构，如：ROM,RAM，移位寄存器等规则结构可以用生成语句来描述生成语句可以用 for_generate 语句描述。

其书写格式如下：标号：for 循环变量 in 离散范围 generate并行处理语句；End generate 标号；其中，标号是 for_generate 语句的唯一标识符，是可选项；循环变量的值在每一次循环中都发生变化；离散范围用来指定变量循环的取值范围，循环变量实际上规定了循环的次数；循环变量每去一个只就执行一次并行语句该语句和 for_loop 语句很类似，但是二者也有一定的区别For_generate 语句中执行的语句为并行语句，而 for_loop 语句中执行的语句为顺序语句四、 测试方法与数据1. 4 位 g_to_b 可以在数码管显示的 VHDL 代码图 3 4 位格雷码/二进制码程序2. 实验仿真结果图 4 仿真结果3. 管脚配置图 5 管脚配置图4. n 位 g_to_b VHDL 代码图 6 n 位 g_to_b VHDL 代码5. n 位 g_to_b 仿真图 7 n 位 g_to_b 仿真五、 结果分析由实验仿真结果可以看出，电路程序仿真波形与前面实验设计原理中的四位格雷码/二进制转换电路真值表所给出的内容相符合，表明程序正确，仿真结果正确，实验成功，设计成功。

六、 小结与体会这次试验比较深层次的教会我们 VHDL 在 QUARTUS 的应用，综合来讲用语言写电路比手工画电路方便，特便是电路特别复杂的情况下，代码下的电路则清晰易懂，不会出错，查起来比较方便，对以后的工作都是有帮助的，从而进一步扩充了我们的社会实践经验虽然在实验过程中由于知识水平的有限，出现了一些小问题与小麻烦，但是在老师的指导和同学的帮助下，最终成功克服了这些困难，顺利完成了课程设计七、 参考文献周景润等.cadence 电路板仿真程序设计（第四版）[M].北京:电子工业出版社，2011.7孙肖. CMOS 集成电路设计基础（第二版） [M].北京：高等教育出版社，2008.12赣南师范学院 2013—2014 学年第_二_学期课程设计 行政班级 11 级电子科学与技术 学号 姓名 课程设计题目： 格雷码变换器设计要求：1、2、3、评分标准：1、有合理的方案设计和论证、电路参数的计算、总原理图和清单 （0-40 分）2、电路仿真符合设计要求，并能正确显示电路仿真结果 （0-40 分）3、对课程设计进行了总结，有体会，并能提出设计的改进、建设性意见，并且课程设计书写正确，格式规范。

（0-20 分）设计报告成绩：教师签字：年 月 日选课班 11 级电子科学与技术 任课教师 陈建萍 成绩_ _ 。