EDA基础实验报告Word下载.docx
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三八译码器三输入，八输出。
当输入信号按二进制方式的表示为N时，输出端从零标记到八。
因为三个输入端能产生的组合状态有八种，所以输出端在每种组合中仅有一位有效的情况下，能表示所有的输入组合。
3-8译码器真值表
输入
输出
A2A1A0
Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0
000
001
010
011
100
101
110
111
00000001
00000010
00000100
00001000
00010000
00100000
01000000
10000000
四位拨码开关提供8421BCD码，经译码电路后成为7段数码管的字形显示驱动信号。
（A…G）扫描电路通过可调时钟输出片选地址SEL[2..0]。
由SEL[2..0]和A..G决定了8位中的哪一位显示和显示什么字形.SEL[2..0]变化的快慢决定了扫描频率的快慢。
1、参考电路（时钟频率>
40HZ,如图2—4—1）
图1—5—1
2、
参考电路（时钟频率<
2HZ,如图2—4—2）
图1—5—2
六、实验连线：
输入信号：
D3，D2，D1，D0所对应的管脚同四位拨码开关相连；
清零信号RESET所对应的管脚同按键开关相连；
时钟CLK所对应的管脚同实验箱上的时钟源相连；
输出信号：
代表扫描片选地址信号SEL2，SEL1，SEL0的管脚同四位扫描驱动地址的低3位相连，最高位地址接“0”（也可悬空）；
代表7段字码驱动信号A，B，C，D，E，F，G的管脚分别同扫描数码管的段输入a,b,c,d,e,f,g相连。
七、实验步骤：
1.进入WINDOWS操作系统，打开MAXPLUSII。
2.设计输入。
3.保存原理图。
4.用相关软件对程序进行管脚的定义、编译、仿真、下载，完成整个实验的设计。
八、实验程序图
七、实验结果：
拨动三个拨码输入开关，对应的LED指示灯点亮，实现译码功能，即实现了三个开关的任意组合。
二应用实验
梁祝音乐演奏实验
一、实验目的:
1.了解普通扬声器的工作原理。
2.使用FPGA产生不同的音乐频率。
3.进一步体验FPGA的灵活性。
二、实验硬件要求:
1.375KHz信号源。
2.FPGAEP1K10TC100—3主芯片。
3.扬声器。
三、实验原理：
本实验是完成一小段音乐程序的开发，然后再用扬声器进行试听。
下面主要介绍一下完成本实验的几个主要部分的工作原理。
1、音符的产生：
音符的产生是利用计数器对输入的时钟信号进行分频，然后输出不同的频率来控制扬声器发不同的声音。
计数器必须是模可变的计数器，也就是其初始计数值可变，这样便可以对其进行初始化，使其从不同的初始值开始计数，实现对输入时钟信号的不同分频。
2、节拍的产生：
节拍也是利用计数器来实现，如果某一个音符需要维持的时间比较长，那么就可以在此计数器从计数值A到计数值B之间都维持该音符，很显然，A和B之间的间隔越大，那么该音符维持的时间也就越长。
3、乐谱的存储：
乐谱是一个固定的组合电路，根据不同的输入值，然后输出一个固定的值，该值就是音符产生计数器的分频的初始值。
适当的选择这些计数器和组合电路，便可完成不同的乐曲和不同节奏。
四、实验内容及步骤：
本实验要完成的任务是设计一个驱动扬声器产生梁祝音乐的程序，设计步骤如下：
1、编写音乐输出的VHDL代码。
2、用MaxPlusII对其进行编译仿真。
3、在仿真确定无误后，选择芯片ACEX1K10TC100—3。
4、给芯片进行管脚绑定，在此进行编译。
5、根据自己帮点的管脚，在实验箱上对扬声器接口和FPGA之间进行正确连线。
6、给目标板下载代码，观看实验结果。
五、实验连线：
Clk：
时钟输入信号，接375KHz的时钟源。
Spk：
输出，接扬声器部分的输入端。
六、实验VHDL程序：
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
useieee.std_logic_arith.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
----------------------------
entitymusicis
port（clk:
instd_logic;
spk:
bufferstd_logic）;
endmusic;
---------------------
architecturebehaveofmusicis
signaltone:
std_logic_vector（10downto0）;
signaltone_count:
signaltone_index:
integerrange0to15;
signalclk10_count:
std_logic_vector（17downto0）;
signaltime:
integerrange0to150;
signalclk10:
std_logic;
begin
process（clk）--generate10hzclocksignal
if（clk'
eventandclk='
1'
）then
clk10_count<
=clk10_count+1;
if（clk10_count=16#3fff#）then
clk10<
=notclk10;
endif;
endprocess;
process（clk10）
if（clk10'
eventandclk10='
if（time=150）then
time<
=0;
else
=time+1;
casetimeis
when0=>
tone_index<
=3;
when1=>
when2=>
when3=>
--
when4=>
=5;
when5=>
when6=>
when7=>
=6;
when8=>
=8;
when9=>
when10=>
when11=>
=9;
when12=>
when13=>
when14=>
when15=>
when16=>
=12;
when17=>
when18=>
when19=>
=15;
when20=>
=13;
when21=>
when22=>
=10;
when23=>
when24=>
when25=>
when26=>
when27=>
when28=>
when29=>
when30=>
when31=>
when32=>
when33=>
when34=>
when35=>
when36=>
=7;
when37=>
when38=>
when39=>
when40=>
when41=>
when42=>
when43=>
when44=>
when45=>
when46=>
when47=>
when48=>
when49=>
when50=>
when51=>
when52=>
when53=>
when54=>
when55=>
when56=>
when57=>
when58=>
when59=>
when60=>
when61=>
when62=>
when63=>
----
when64=>
when65=>
when66=>
when67=>
when68=>
when69=>
when70=>
when71=>
when72=>
when73=>
when74=>
when75=>
when76=>
when77=>
when78=>
when79=>
when80=>
when81=>
when82=>
when83=>
when84=>
when85=>
when86=>
when87=>
when88=>
when89=>
when90=>
when91=>
when92=>
when93=>
when94=>
when95=>
when96=>
when97=>
when98=>
when99=>
when100=>
when101=>
when102=>
when103=>
when104=>
when105=>
when106=>
when107=>
when108=>
when109=>
when110=>
when111=>
when112=>
when113=>
when114=>
when115=>
when116=>
when117=>
when118=>
when119=>
when120=>
when121=>
when122=>
when123=>
when124=>
when125=>
when126=>
when127=>
when128=>
when129=>
when130=>
when131=>
when132=>
when133=>
when134=>
when135=>
when136=>
when137=>
when138=>
when139=>
whenothers=>
endcase;
process（tone_index）
casetone_indexis
tone<
="
11111111111"
;
--nooutput
01100000101"
--773
01110010000"
--912
10000001100"
--1036
10010101101"
--1197
10100001010"
--1290
10101011100"
--1372
10110000010"
--1410
10111001000"
--1480
11000000110"
--1542
11001010110"
--1622
11010000100"
--1668
11011000000"
--1728
--others:
nooutput
process（clk）--controlthefrequenceofthespeaker
if（tone_count=16#7ff#）then
tone_count<
=tone;
if（tone<
2047）then
spk<
=notspk;
=tone_count+1;
endbehave;
七、实验结果
接6M时钟频率，蜂鸣器奏响比较动听的《梁祝》音乐，如用其他频率，音乐会走调失真。
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