实验八,用LPM设计可调的8位数控分频器和4位乘法器

1河南工业大学EDA技术实验报告专业电科班级1304姓名学号201316030433实验地点6316+6515实验日期2015-11-13成绩评定一、实验项目实验八用LPM设计可调的8位数控分频器和4位乘法器二、实验目的1.基于LPM_COUNTER的数控分频器设计：数控分频器的功能要求为：若在其输入端给予不同的数据，输出脉冲具有相应的对输入时钟的分频比。2.基于LPM_ROM的4位乘法器的设计：硬件乘法器有多种实现方法，相比之下，由高速RAM构成的乘法表方式的乘法器的运算速度最快。本次实验就是利用原理图的绘制方法设计一个4位乘法器。三、实验原理LPM_ROM实验原理图如下：2LPM_COUNTER实验原理图如下：3图3ROM数据表四、仿真结果及分析LPM_COUNTER的数控分频器的仿真波形图如下：4基于LPM_ROM的4位乘法器的仿真波形如下：由图可知,当输入为1和9的时候，输出为9；当输入为2和6时,输出为12，等等，则可知输出结果是正确的的，则仿真波形为正确的。五、硬件验证过程及结果分析对于LPM_COUNTER的数控分频器，首先按照原理图输入的设计步骤，通过元件输入窗口在原理图编辑窗口中调用兆功能块，按照上面的原理图方式连接起来，其中5计数器LPM_COUNTER模块的参数设置可以自己设置，然后进行编译，仿真，这些都成功后就可以进行硬件验证了。引脚锁定仍然和以前一样，将输入输出引脚锁定到合适的位置，然后编译，下载。这样就可以将编译好的程序下载到试验箱上步骤：连接USB下载线，点击Tools选择Programmer.进入下载环境，在Hardwaresetup选择USB，然后选择START等待下载完成。硬件验证：将十芯线一端插在之前锁定的q[0..7]引脚上，另一端插在24位输出显示HEX模块的数码管引脚上。将十芯线一端插在之前锁定的d[0..7]引脚上，另一端插在24位输出显示HEX模块的D0~D8引脚上。将clk的引脚连接到时钟信号上，udown、clken、clr分别连到开关输出端的引脚上，qout的引脚链接一个发光二极管。使clken、udown处于高电平，clr处于低电平，按24位输出显示HEX模块的key键可以看到数码管相应的变化。从数码管上可以看到当数变到255时，发光二级管会闪一下对于LPM_ROM的4位乘法器，首先也是按照原理图输入的设计步骤，通过元件输入窗口在原理图编辑窗口中调用兆功能块，按照上面的原理图方式连接起来，（需要注意的是，在原理图的绘制过程中，使用了信号标号和总线的表达方式），若要更改LPM_ROM的参数，可以自己更改。然后进行编译，仿真，仿真波形正确后就可以进行硬件验证了。引脚锁定仍然和以前的方法一样，将输入输出引脚锁定到合适的位置，然后下载。这样就可以将编译好的程序下载到试验箱上步骤：连接USB下载线，点击Tools选择Programmer.进入下载环境，在Hardwaresetup选择USB，然后选择START等待下载完成。硬件验证：在连接时钟CLK之后，就可以通过数码管可以看到输出结果，通过观察输入与输出在同一时刻的数据，计算输入结果，和输出结果相比较就可以验证实验结果是正确的。六、实验总结本次实验最难的是LPM_ROM的4位乘法器的ROM表无法正确的分析，由于没6有准确的分析，导致仿真波形都无法判断是否正确，后来在老师的指点下，并且和其他同学进行交流才得以解决，而数控分频器的工作波形相比于4位乘法器更容易分析。真正弄懂一个实验是不容易的，当我能够清晰的分析出出整个实验时，我收获了好多，同时自己也提高了好多。