数字电路应用
实验指导书
上海大学机电一体化工程中心2009年12月
f目
一、概述
录
二、实验一七段译码器和码制转换三、实验二计数器和优先编码器加法器、四、实验三加法器、移位计数器和比较器五、实验四综合实验附录ADS2018实验平台介绍六、附录ADS2018实验平台介绍附录BQuartusII软件介绍七、附录BQuartusII软件介绍
f一、概述
数字电路应用实验旨在使学生能熟悉数字电路的基本原理，掌握各单元电路的工作原理，各集成器件的逻辑功能和使用方法，以及FPGACPLD的开发过程，从而有效地培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力。本指导书针对《高级数字电路》的课程的具体教学内容，使用的是DG2018实验平台、仿真器和微型计算机组成的数字电路实验系统。在FPGACPLD的实验中，培养学生学习和掌握VHDL语言，以及它的开发环境QuartusII的操作过程。数字电路应用实验最终实现如下一个糖果颗粒罐装系统的功能：
编码器寄存器译码器码制转换器比较器译码器计数器加法器
按键
七段数码管1七段数码管1
七段数码管2七段数码管2
寄存器
码制转换器
其工作原理和流程如下：（1）通过按键设置每瓶要装糖果的个数，通过编码器转换为BCD码，存入到寄存器中，寄存器的值可以通过一个译码器显示在七段数码管1上；（2）在装糖果的漏斗上有个光电开关，每下落一个糖果，就会发送一个脉冲，脉冲通过计数器进行计数，计数的结果与设置每瓶要装糖果的个数进行比较，比较器使用二进制比较，因此放在寄存器的预定值需通过码制转换将BCD转为二进制再进行比较；如果相等则计数器停止计数，漏斗开关关闭；加法器将所有现有的计数个数，和以前计数累加并存入寄存器中；寄存器的值可以通过码制转换和译码器显示在七段数码管2上；同时进入换瓶过程；（3）换瓶结束后发一个准备好脉冲，计数器清0后漏斗打开，计数器开始
f计数。跳到步骤（2）过程继续执行。在进行具体实验中，采用分步实现系统中的功能模块，最终综合拼接的方法开展实验项目。
f实验一
实验目的
七段译码器和码制转换
（1）熟悉VHDL语言的基本结构，了解基本运算符和赋值语句；（2）熟悉QuartusII的开发环境建立，以及仿真过程；（3）了解组合逻辑电路的VHDL实现方法。
实验内容
（1）编写设计七段译码器的VHDL的代码并进行仿真；（2）编写设计BCD码转二进制码的VHDL代码并仿真。
实验步骤和要求
（1）设计BCD到七位数码管的译码器，译码器的功能就是将设置的每瓶装的糖果的数量在r