EDA课程设计38译码器Word格式文档下载.docx

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前者又分为变量译码器和代码变换译码器。

变量译码器（又称二进制译码器），用以表示输入变量的状态，如2线－4线、3线－8线和4线－16线译码器。

若有n个输入变量，则有2n个不同的组合状态，就有2n个输出端供其使用。

而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。

本次课程设计的题目为3-8译码器。

要求用掌握3-8译码器的构成、原理与设计方法；

熟悉quartus60软件的使用方法；

能用VHDL语言设计3-8译码器电路；

并仿真出3—8译码器的功能。

第二章3—8译码器

2.13—8译码器介绍

译码器属于组合逻辑电路，它的逻辑功能是将二进制代码按其编码时的原意译成对应的输出高、底电平信号，又叫解码器。

在数字电子技术中，它具有非常重要的地位，应用也很广泛。

它除了常为其它集成电路产生片选信号之外，还可以作为数据分配器、函数发生器用，而且在组合逻辑电路设计中它可替代繁多的逻辑门，简化设计电路。

这次我们运用的3线－8线译码器就是一个典型例子。

38译码器为3线－8线译码器，共有54/74S138和54/74LS138两种线路结构型式，其主要电特性的典型值如下：

当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/（G2A）和/（G2B））为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。

利用G1、/（G2A）和/（G2B）可级联扩展成24线译码器；

若外接一个反相器还可级联扩展成32线译码器。

3—8译码器内部结构图如图2-1，其工作原理是当一个选通端（

）为高电平，另两个选通端（（

）和（

））为低电平时，可将地址端（

、

）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。

图2-13—8译码器内部电路图

3—8译码器的真值表，如图2-2所示

图2-23—8译码器真值表图

无论从内部结构图还是真值表图我们都可以看到3-8译码器的八个输出管脚，任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平0，其余7个输出管脚全为高电平1。

如果出现两个输出管脚在同一个时间为0的情况，说明该芯片已经损坏。

当附加控制门的输出为高电平（S＝1）时，可由图2-3逻辑图得出。

图2-3逻辑图

由上式可以看出，在同一个时间又是这三个变量的全部最小项的译码输出，所以也把这种译码器叫做最小项译码器。

3-8译码器有三个附加的控制端、和。

当、时，输出为高电平（S＝1），译码器处于工作状态。

否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，如表1所示。

这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。

带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。

电路中如果把作为“数据”输入端（在同一个时间），而将作为“地址”输入端，那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去。

这就不难理解为什么把叫做地址输入了。

例如当＝101时，门的输入端除了接至输出端的一个以外全是高电平，因此的数据以反码的形式从输出，而不会被送到其他任何一个输出端上。

第三章程序设计及软件应用

3.1软件安装

quartus的安装还是比较简便的，但是还是需要注意几点。

图3-1程序开始

一直选择“next”，进行下一步，一直到如3-2所示。

图3-2程序安装界面

如果C盘空间充足的话，这个路径默认就好了，如果不足的话，可以选择自己想要的路径。

这里有一点补充说明，所有的路径必须是以英语字符或是下划线，不允许是出现数字和空格。

决定完路径之后，继续“next”。

图3-3程序安装界面

选择默认选择，并继续“next”。

然后进行安装。

图3-4程序安装完成界面

3.2程序设计

本次课程设计，是通过quartus软件进行3—8译码器的仿真实验。

在quartus中，我们运用的是VHDL语言进行编程。

在反复研究，推敲之后，采用如图3-5所示的的程序。

图3-5程序代码图

3.3程序调试

打开程序，熟悉一下界面，然后如图3-6，3-7所示，选择3-8的芯片，并确定保存路径，最后完成设置。

图3-6程序设置

图3-7程序设置

完成设置之后，回到最初的界面，新建VHDL空白页。

将编写好的程序输入进去。

如图3-8所示。

图3-8程序输入

接着进行编译，操作如下图3-9.

图3-8程序调试图

在编译的过程中，可能会出现报错，或是读条不满。

通过一次一次改错，最终还是调试成功了。

程序成功如图3-9所示。

图3-9程序完成图

完成程序的调试，就以为着，我们可以进行3-8译码器的调试。

接下来几个步骤，根据如图3-103-113-123-13所示。

图3-103-8译码器调试

图3-113-8译码器调试

图3-123-8译码器调试

图3-133-8译码器调试

通过上几步的调试，会出现一个波形图，如3-14所示。

图3-14波形图

之后，可以在这个波形的基础上，进行改动。

比如可以将低电平改成高电平，并观察波形图的变化，如图3-153-16所示。

图3-15改动后的波形图

3-8译码器设计，基本形成，还可以进行其他的调试。

本次设计的目的也达到了。

总结

本次课程是运用quartus软件，仿真出3-8译码器。

经过这一个星期努力，初步掌握quartus的安装，以及简单的应用，并成功的仿真出3-8译码器的波形图，还可以进行简单的改变，来丰富3-8译码器的作用。

更是让我深入的了解3-8译码器的作用，以及quartus更多的应用。

因为已经经历很多次课程设计，所以这次并没有像以前那样，无从下手。

在接到老师分发的题目后，井然有序的去图书馆查询相关资料，并在纸上练习该程序的代码编程。

做完前期工作之后，开始实际操作，发现VHDL的硬件编程优势，使用该语言描述的形式，大大缩短了开发周期，减少了开发难度，并使得系统更加灵活、稳健。

通过这次设计进一步培养了我对科学的认真，谨慎，耐心的态度，也同时为我以后的学习和工作打下了良好的基础。

在遇到问题时，不紧张，不害怕，不退缩，迅速找到解决问题的办法，坚持自己的理论，同时要抱着对科学认真负责的态度。

对今后的学习，有很大的帮助。

致谢

通过这次课程设计使我们对一个全新的领域——EDA技术有了初步的了解，也让我们对quartus有了一定的了解。

在这里感谢城建学院电气实验教学中心为我们提供资料与设备。

在课程设计当中离不开指导老师的耐性指导，在这里对指导老师表示深深的感谢和由衷的敬意。

参考文献

[1].《EDA技术与数字系统设计》[M]，尹常永主编，西安电子科技大学出版社

[2].《电子技术基础—数字电子技术》[M]，郝波主编，西安电子科技大学出版社

[3].《EDA技术与应用》[M]，江国强主编，电子工业出版社

[4].《EDA工程方法学》[M]，曾繁泰，陈美金，沈卫红，曾名主编，清华大学出版社

[5].《数字逻辑EDA设计与实践》[M]，刘昌华主编，国防工业出版社

[6].《EDA技术及应用》[M]，朱正伟王其红韩学超主编，清华大学出版社

[7].《EDA技术实用教程》[M]，黄仁欣主编，北京:

清华大学出版社,2006

[8].《VHDL实用教程》[M]，潘松主编，成都:

电子科技大学出版社,2000

[9].《现代电子技术-VHDL与数据系统设计》[J]，杨刚,龙海燕编，北京:

电子工业出版社,2004