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3.3 实验三3变量表决器

3.3.1 实验目的

(1)熟悉和掌握FPGA开发流程和Quartus软件使用方法;

(2)通过实验理解基本逻辑门电路;

(3)学习用Verilog HDL数据流级描述基本门电路。

3.3.2实验任务

设计一个3变量的多数表决电路(当3个输入端中有2个及以上输入1时,输出端才为“1”),然后在实验板上实现自己设计的逻辑电路,并验证是否正确。

3.3.3实验原理

3变量的多数表决器,即当三个人中有两个及以上投票的,则通过。定义三个变量A、B、C及投票结果Y,可以得到如下1-3所示的真值表。将Y和A、B、C的关系写成逻辑表达式则得到:

Y=ABC+ABC+ABC+ABC=AB+BC+ACY=A’BC+AB’C+ABC’+ABC=AB+BC+AC

表1-3 3变量表决器真值表

ABCY
0000
0010
0100
0111
1000
1011
1101
1111

3.3.4 逻辑电路

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3.3.5Verilog HDL建模描述

3变量表决器程序清单voter3.v

module voter3
(
input wire a, //3个输入变量a、b、c
input wire b,
input wire c,
output wire led //显示表决结果led
);
assign led = (a&b)|(b&c)|(a&c); //根据逻辑表达式得到表决结果
endmodule

3.3.6实验步骤

1.打开Quartus,建立工程。

2.新建Verilog HDL设计文件,并键入设计代码。

3.综合并分配管脚,将输入信号a、b、c分配至拨码开关,将输出信号led分配至板卡上的LED。

信号FPGA PINs
aJ12
bH11
cH12
ledN15

4.构建并输出编程文件,烧写至FPGA的Flash之中。

5.按下对应按键/拨动拨码开关,观察输出结果。