4位输入大数据的一般数值比较器电路设计.docx
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4位输入大数据的一般数值比较器电路设计
课程设计报告
课程名称数字逻辑课程设计
课题4位输入数据的一般数值的比较
电路的设计
专业计算机科学与技术
班级计算机1202
学号201203010202
姓名周逢露
指导教师洞波淑红多
2013年12月13日
课程设计任务书
课程名称数字逻辑课程设计
课题4位输入数据的一般数值
比较电路的设计
专业班级计算机科学与技术
学生周逢露
学号201203010202
指导老师洞波淑红多
审批洞波
任务书下达日期：
2013年12月13日
任务完成日期：
2014年01月21日
一、设计容与设计要求
1．设计容：
本课程是一门专业实践课程，学生必修的课程。
其目的和作用是使学生能将已学过的数字电子系统设计、VHDL程序设计等知识综合运用于电子系统的设计中，掌握运用VHDL或者VerilogHDL设计电子系统的流程和方法，采用QuartusII等工具独立应该完成1个设计题目的设计、仿真与测试。
加强和培养学生对电子系统的设计能力,培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用数字逻辑课程的理论知识的能力，训练学生应用QuartusII进行实际数字系统设计与验证工作的能力，同时训练学生进行芯片编程和硬件试验的能力。
题目一4线-16线译码器电路设计；
题目二16选1选择器电路设计；
题目三4位输入数据的一般数值比较器电路设计
题目四10线-4线优先编码器的设计
题目五8位全加器的设计
题目六RS触发器的设计；
题目七JK触发器的设计；
题目八D触发器的设计；
题目九十进制同步计数器的设计；
题目十T触发器的设计；
每位同学根据自己学号除以10所得的余数加一，选择相应题号的课题。
参考书目
1
EDA技术与VHDL程序开发基础教程
雷伏容，俊，霞
清华大学
978-7-302-22416-7
2010
TP312VH/36
2
VHDL电路设计
雷伏容
清华大学
7-302-14226-2
2006
TN702/185
3
VHDL电路设计技术
王道宪贺名臣伟
国防工业
7-118-03352-9
2004
TN702/62
4
VHDL实用技术
潘松，王国栋
7-81065
7-81065-290-7
2000
TP312VH/1
5
VHDL语言100例详解
理工大学ASIC研究所
7-900625
7-900625-02-X
1999
TP312VH/3
6
VHDL编程与仿真
王毅平等
人民邮电
7-115-08641-9
2000
73.9621/W38V
7
VHDL程序设计教程
邢建平曾繁泰
清华大学
7-302-11652-0
2005
TP312VH/27/3
●课程设计报告规
课程设计报告应包含如下几个部分
1）功能描述
说明设计器件的功能，包括真值表（功能表），函数表达式，逻辑电路图
2）详细设计
按照VHDL语言开发流程写出整个开发的详细过程，可以根据如下步骤适当导出程序，程序界面截图到课程设计报告对应模块。
基本设计流程如下：
1工程管理：
新建工程，工程管理；
2源文件输入：
VHDL程序或者原理图的设计，嵌模块的调用；
3综合、编译：
检查语法，连接错误，生成综合后网表；
④功能仿真：
综合后的功能仿真；
⑤简单约束：
管脚分配，I/O特性约束，简单的时序约束；
⑥全编译：
软件自动完成布局布线，生成最终编程文件；
⑦时序仿真：
带延时的和实际情况非常接近的时序仿真；
⑧编程：
下载到硬件当中。
3）调试分析以及设计体会
a.仿真或程序下载调试（附界面截图）。
b.设计过程中遇到的问题以及解决问题的方法。
c.课程设计过程经验教训、心得体会。
4）书写格式
见附带说明。
5）附录
a.参考书目
b.源程序清单（带注释）
●考核方式
指导老师负责验收程序的运行结果，并结合学生的工作态度、实际动手能力、创新精神和设计报告等进行综合考评，并按优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级给出每位同学的课程设计成绩。
具体考核标准包含以下几个部分：
1）平时出勤（占10%）
2）系统需求分析、功能设计、数据结构设计及程序总体结构合理与否（占10%
3）程序能否完整、准确地运行，个人能否独立、熟练地调试程序（占40%）
4）设计报告（占30%）
5）注意：
不得抄袭他人的报告（或给他人抄袭），一旦发现，成绩为零分。
6）独立完成情况（占10%）。
●课程设计验收要求
7）运行所设计的系统。
8）回答有关问题。
9）提交课程设计报告纸质稿。
10）提交源程序或设计报告文档电子稿。
11）依容的创新程度，完善程序情况及对程序讲解情况打分。
二、进度安排
上机时间、地点
16周周二下午E410/413
16周周二下午E413/414
16周周三下午E414/606
附带说明：
1.课程设计报告装订顺序：
封面、任务书、目录、正文、评分、附件（程序清单）。
2.正文的格式:
一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。
3.正文的容:
一、课题的主要功能；
二、详细设计；
三、程序调试；
四、总结；
五、附件（所有程序的原代码，要求对程序写出必要的注释）。
4.正文总字数要求在5000字以上（不含程序原代码）。
一、课题的主要功能
1）功能描述
2）集成数值比较器74LS85得功能
3）集成数值比较器74LS85是４位数值比较器
2、详细设计
1）打开QuartusII软件；新建一个项目，
2）建立VHDL文件
3）建立矢量波形文件
4）进行功能仿真
5）进入时序仿真
6）器件的下载
3、程序调试分析及设计体会
1）仿真或程序下载调试
2）设计过程中遇到的问题及解决方法
3）课程设计的心得体会
4、书写格式
5、总结
六、附录
1）功能描述
2）集成数值比较器74LS85得功能
2）集成数值比较器74LS85是４位数值比较器，其功能如下：
从功能表可以看出，该比较器的比较原理和两位比较器的比较原理相同。
两个４位数的比较是从Ａ的最高位A3和Ｂ的最高位B3进行比较，如果它们不相等，则该位的比较结果可以作为两数的比较结果。
若最高位A3＝B3，则再比较次高位A2和B2，余类推。
显然，如果两数相等，那么，比较步骤必须进行到最低位才能得到结果。
2.函数表达式
3.逻辑电路图
2）详细设计
①打开quartus软件；
②新建一个项目，但是这个过程要注意工程名要和项目一样，不然就会导致软件找不到文件而出错。
见下图：
③新建一个vhdl程序编辑文件筐，如
③新建一个vhdl程序编辑文件筐，如
④然后写入你要编写的vhdl程序。
⑤程序写好以后保存一下，然后就要编译看是否有错误。
（警告可以运行程序）
⑥程序编译好以后，我们就要制作一个网表编译框，然后我们要编辑结束时间，做完以后，我们就要插入一个节点，把项目改成所有，然后点一下list，把左边边框里的项目全部拉到右边边框，然后输入波形图，然后编译波形图，见下图：
⑦编译好波形图以后，我们就可以观察波形的输出结果了，看是否符合理想的结果。
见下图：
⑧符合理想结果以后，我们就可以来定义引脚，定义好引脚以后，我们就要下载程序到芯片上。
具体操作：
点Tools/programmer就会出来一个文件编译框，然后把那个全选那个选择框全选，如：
然后再添加硬件，见下图：
添加好硬件好以后，我们就可以把程序下载到硬件上（注意：
我们应该先连接电脑和仪器数据线，然后再插上电源）见下图：
点上面图中的那个start按键，就可以把程序下载到芯片上。
⑨做好以后，我们就可以在仪器上通过开关来控制输入，观察输出，如果结果和我们预想的一致，我们的实验就成功了。
⑩实验成功以后，我们就可以写实验报告了
3）调试分析以及设计体会
a.仿真或程序下载调试（附界面截图）。
（见详细设计）
b.设计过程中遇到的问题以及解决问题的方法。
⑴第一个错误就是工程名和项目名不一样，导致的错误就是每次调试程序都会出现3个错误。
后经过老师的指导，才使我改正错误。
这个老师上课的时候特别强调的，但是一旦自己动手做就又把老师的话，丢在脑后了。
⑵因为我们没有学习vhdl这门课程，导致我们不会自己编写程序，所以我们就只能自己在网上找程序，但是网上的程序质量有很大的差别。
有很多的错误，并且问题是我们自己还不知道怎么去把错误改正。
经过老师指导，我才把程序改正。
但是还是不理解那个语法。
⑶就是对这个程序的不熟悉，老是弄错了顺序，导致程序错误。
c.课程设计过程经验教训、心得体会。
通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。
在这个设计课程开始的时候，我感到很迷茫，不知道该怎么去做这个课程设计。
不知道该怎么去开使这个课程设计。
最后再看了很多次的课程设计计划书之后终于做了4位数值比较器这个课题。
这个课题老师在上课的时候也有讲过。
当时听起来感觉害死十分的简单。
当我开始这个课题的时候，我有发现了我对这个4位数比较器了解的太少了。
在这个课程设计的过程中，我查阅了大量的资料，询问了同学老多问题，才把这个课题了解的比较清楚。
经过一个星期的课程设计实习，使得我们经历过了坎坷的路程，其中的经历一言难尽。
在这期间我曾经认为课程设计是比较简单的，从开始的满是激情，经过了一度忙乱，到最后的汗水背后的复杂心情，这期间的点点滴滴令我十分难忘，回味无穷。
我感觉到这才是比较真是，充满活力的生活。
生活就是这样，只有付出辛劳的汗水才能得到相应的收获，汗水预示着结果也见证着收获。
劳动是人类生存生活永恒不变的话题。
充满劳动的人生才更具有意义，才更加的美好。
我忍艰苦奋斗这个词非常的适用于我们的这各课程设计，苦中作乐更是体现了他的精髓。
我们全体的学生都在课程设计中留下辛勤的汗水。
都在为了自己的课程设计更加的完美而不断地查阅资料，不断地改进自己的方案。
我们同学之间也在不断地相互帮助，使得我们之间的感情更加的好，更加的想一个大家庭里的兄弟姐妹。
我们一起讨论问题一起又说有笑，人与人之间的距离更近了。
当我们看到自己的成果时，心里十分的激动，十分的兴奋，也明白了很多的道理。
我认为有些事情即使再难，再枯燥只要我们尽自己最大的努力也能完成的很好。
我们要挑战自己的懒惰心理，执着的坚持下去才能使得我们的工作做得更加的出色。
“世上无难事，只要肯登攀”做任何事都是如此。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是艰难险阻，这毕竟这是第一次接触这些东西，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！
此次课程设计，学到了很多课堂上学不到的东西，像独立的思考解决问题和怎样向他人学习，这些都使我都受益非浅。
在此，感谢老师的细心指导，同样谢谢其他各组同学的无私帮助
源代码：
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
entitytrigger_dis
port（clk,d,sreset:
instd_logic;--同步复位端sreset
q,qf:
outstd_logic）;
endentity;
architectureartoftrigger_dis
begin
process（clk,d,sreset）
begin
ifclk'eventandclk='1'then
ifsreset='1'thenq<='0';qf<='1';
elseq<=d;qf<=not（d）;
endif;
endif;
endprocess;
endarchitectureart;
计算机与通信学院课程设计评分表
课题名称：
项目
评价
设计方案的合理性与创造性
设计与调试结果
设计说明书的质量
答辩述与回答问题情况
课程设计周表现情况
综合成绩
教师签名：
日期：
升级会员 