实验四 基本时序逻辑电路的VHDL模型

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1、实验四基本时序逻辑电路的VHDL模型一、实验目的1掌握简单的VHDL程序设计。2掌握VHDL语言对基本时序逻辑电路的建模。二、实验内容分别设计并实现锁存器、触发器的VHDL模型。（一）寄存(锁存)器1实验原理寄存器用于寄存一组二值代码，广泛用于各类数字系统。因为一个触发器能储存1位二值代码，所以用N个触发器组成的寄存器能储存一组N位的二值代码。2实验内容：实现同步锁存器（同步锁存器指复位和加载功能全部与时钟同步，复位端的优先级最高。在数字系统设计时，采用完全同步的锁存器，可以避免时序错误。）附：一个8位寄存器的VHDL描述。LIBRARYIEEE；USEIEEE.STD_LOGIC

2、_1164.ALL;ENTITYREGISPORT(D：INSTD_LOGIC_VECTOR(0TO7);CLK:INSTD_LOGIC;Q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(0TO7));ENDREG;ARCHITECTUREARTOFREGISBEGINPROCESS(CLK)BEGINIF(CLK'EVENTANDCLK=‘1’)THENQ<=D;ENDIF;ENDPROCESS;ENDART;（二）触发器实验内容：1、D触发器1）、带异步置位的D触发器（当时钟信号或置位信号有跳变时激活进程。如果置位信号有效（高电平），D触发器被置位，输出信号高电平，如果置位信号无效，

3、此时时钟信号出现上升沿，D触发器输出信号变为输入信号）；2）、带异步复位和置位的D触发器（当时钟信号、复位信号或置位信号有跳变时激活进程。如果复位信号有效（高电平），D触发器被复位，输出信号低电平；如果复位信号无效置，而置位信号有效（高电平），D触发器被置位，输出信号高电平，如果复位信号和置位信号都无效，此时时钟信号出现上升沿，D触发器输出信号变为输入信号）。附：最简单的D触发器，没有复位和职位信号。LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYDCFQISPORT(D,CLK:INSTD_LOGIC;Q:OUTSTD_LOGIC);EN

4、DDCFQ;ARCHITECTUREARTOFDCFQISBEGINPROCESS(CLK)BEGINIF(CLK'EVENTANDCLK=‘1’)THEN--时钟上升沿触发Q<=D;ENDIF;ENDPROCESS;ENDART;上述触发器为最简单的D触发器，没有复位和职位信号。根据上例写一个2、JK触发器从真值表可以看出，PRN=0时，触发器置数，Q=’1’；CLRN=0时，触发器清零，Q=’0’；当PRN=CLRN=J=K=’1’时，在CLK上升沿的时候，触发器翻转。3)RS触发器四、实验报告1、简要说明实验步骤。2、写出实验用的VHDL源程序。3、记录仿真结果（波形），说明

5、输出延时情况。4、记录实验结果，并分析其结果的正确性。5、说明实验中遇到的问题及解决方法，写出实验心得体会。