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实验三时序脉冲分频分配延迟与整形电路
实验目的:
掌握同步时序电路和分频,延迟整形的原理和设计方法,进一步提
高实践能力。
实验原理:
时序脉冲分频的实质是将前级脉冲的周期延长整数倍。因此可以用
计数器来实现脉冲分频。由实验要求知,要实现五分频和四分频,
所以要用五进制和四进制计数器来实现。
观察输出波形图,CP1,CP2,CP3,CP4,CP5,CP6的波形一样,
只是在时间上做了平移,Q6,Q7,Q8也是。这正好与移位寄存器的
输出相同,所以可以用移位寄存器来进行波形的变换。
实验设计:
1)实验原理图
原理图的设计可分为四个模块:五分频部分,四分频部分,二
分频部分,T3波形变换部分(这里用计数器实现的,用移位寄
存器也可以)。
五分频部分电路图如下:
三个寄存器能表示八个状态,但在这里只用到了五个状态,构成
五进制计数器。计数器为自启动计数器。
同理用两个触发器组成的四分频电路如下:
二分频电路为:
T3波形变换电路为:
实际上是有三个输出的计数电路。
由上述部分经过组合逻辑设计得电路原理图如下:
2)GAL芯片实现
3)VHDL硬件描述语言实现
五进制计数器的描述语言实现为:
四进制计数器的描述语言实现为:
同理,二进制计数器的描述语言实现为:
所以,将原理图的实现用VHDL语言描述为:
LIBRARYIEEE;
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITYclkIS
PORT(clk:INSTD_LOGIC;
CP1,CP2,CP3,CP4,CP5,CP6:OUTSTD_LOGIC;
Q3,Q4,Q4b,Q5,Q6,Q7,Q8:BUFFERSTD_LOGIC);
ENDclk;
ARCHITECTUREVHDLOFclkIS
BEGIN
PROCESS(clk,Q3,Q5)
VARIABLEcount_5:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);
VARIABLEcount_2:STD_LOGIC;
VARIABLEcount_4:STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);
VARIABLEcount_3:STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);
BEGIN
IF(clkEVENTANDclk=1)THEN
ENDIF;
ENDIF;
IF(Q3EVENTANDQ3=1)THEN
IF(count_2=0)THEN
count_2:=1;Q4=1;Q4b=0;
ELSIF(count_2=1)THEN
count_2:=0;Q4=0;Q4b=1;
ENDIF;
ENDIF;
IF(Q3EVENTANDQ3=1)THEN
ENDIF;
ENDIF;
IF(Q5EVENTANDQ5=1)THEN
ENDIF;
ENDIF;
ENDPROCESS;
CP1=Q4bANDQ5ANDQ6;
CP2=Q4bANDNOTQ5ANDQ6;
CP3=Q4bANDQ5ANDQ7;
CP4=Q4bANDNOTQ5ANDQ7;
CP5=Q4bANDQ5ANDQ8;
CP6=Q4bANDNOTQ5ANDQ8;
ENDVHDL;
实验小结:
这次实验应该说是没有完全按照书上的实验要求来做,特别是整形
电路和延迟整形电路根本就没做。所以得出来的波形有一定的延迟。
书上实
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