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H.264AVC中CAVLC编码器的硬件设计实现

H.264AVC中CAVLC编码器的硬件设计实现
H.264AVC中CAVLC编码器的硬件设计实现

H.264/AVC是ITU-T和ISO联合发布的国际视频压缩标准[1],比特压缩率分别是MPEG-4、H.263及MPEG-2的39%、49%及64%[2],是一种高压缩比的新标准。基于内容的自适应可变长编码(CAVLC)是H.264中关键技术之一,应用于H.264的基本档次和扩展档次对亮度和色度残差数据块进行编解码,编码效率高,抗误码和纠错能力强[3],但计算复杂度大,用软件编码难以满足高清视频实时性要求。H.264编码过程不涉及任何浮点数运算,特别适合硬件电路实现。文献[4]提出的CAVLC编码可分成扫描和编码2部分,扫描部分对残差数据zig-zag逆序扫描后,提取出run-level标志以及相关信息提供给编码部分进行编码。文献[5]对扫描模块进行了优化。编码模块中非零系数级(level)编码计算量最大,复杂度最高。本文充分利用FPGA高速实时特点,采用并行处理及流水线设计,通过优化CAVLC 编码结构和level编码子模块,提高CAVLC编码器的性能。

1 CAVLC原理

CAVLC是一种依据4×4块变换系数的zig-zag扫描顺序进行的编码算法。块系数的非零系数幅值较小,主要集中在低频段,经过zig-zag扫描后,连续零的个数较多,采用run-level游程编码,通过编码5个语义元素能够实现高效无损压缩,编码流程如图1所示。zig-zag扫描后,顺序编码系数标记(coeff_token)。尾1的符号(trailing_ones_sign_flag)、除尾1外非零系数的级(level),最后一个非零系数前零的个数(total_zeros)和零的游程(run_before)。其中TC、T1、T0分别表示非零系数个数、尾1个数以及最后一个非零系数前零的个数。由于CAVLC编码流程是串行的,软件容易实现,但执行速度慢且效率低。

2 CAVLC编码器硬件结构设计

2.1 并行化编码结构

为了提高运算速度和效率,将图1的CAVLC编码流程并行化处理,适合FPGA

实现。根据文献[4]提出的思路,将CAVLC编码分成扫描和编码2部分,见图2。由zig-zag 逆序扫描、统计、编码、码流整合4个模块组成。zig-zag模块和统计模块构成扫描部分,编码模块和码流整合模块构成编码部分,系统采用状态机控制。由于trailing_ones_sign_flag、level和run_before都是从zig-zag扫描后序列的尾部开始编码,所以本设计中zig-zag采

用逆序扫描。统计模块用计数器统计zig-zag逆序扫描输出序列的TC、T1和T0,将尾1

符号(T1_sign)、除尾1外的非零系数(coeffs)和零的游程(runbefore)存入缓存器并输出。编码模块分成6个子模块:NC生成模块、coeff_token模块、trailing_ones_sign_flag 模块、level模块、total_zeros模块以及run_before模块。统计模块给各编码子模块提供输入数据,保证各编码子模块并行工作,减少了CAVLC编码的时钟周期,提高了编码器执行效率。由于CAVLC编码是变长的,使得每个编码子模块的输出码流长度不确定,各编码子模块的码字寄存器宽度不同。为了保证各编码子模块生成的码字能够紧凑无缝链接和有效存储,在各编码子模块的码字输出中嵌入输出标志信号和码长信息,当输出标志信号为高电平时码字与码长有效,低电平时则无效,经码流整合模块整合后输出。

2.2 level编码的优化实现

非零系数级编码是CAVLC编码中复杂度最高、计算量最大、编码延时最长的部

分也是CAVLC编码器高速、高效运行的瓶颈之一。根据H.264中CAVLC的level解码步

骤[6]可设计出相应的编码流程,如图3所示。

(1)初始化suffixlength为0,如果TC>10,并且T1<3,则初始化为1。

(2)计算中间变量levelcode[i]:

5)写码字。

非零系数级的码字为“前缀码字+后缀码字”,前缀码字为prefix个0后紧跟一个1(即前缀码字为1,码长为prefix+1),后缀码字值为suffix,码长为levelsuffixsize。

依据图3编码流程,level编码所需的时钟周期与TC和T1之差有关,不同的数据块所需的时钟周期不同,而编码前需经过扫描和统计。当非零系数较多时,level编码采用传统的串行方式所需的时钟周期可能比统计模块所耗要多,导致不稳定的吞吐量。另一方面,获得level的码字需知道该系数的prefix、suffix以及levelsuffixsize,而levelsuffixsize 的大小是自适应变化的,与上一个已编码系数的绝对值大小有关,这给并行处理带来了一定困难。为此,采用并行处理和两级流水线相结合的结构并行处理2个非零系数,如图4所示。第一级初始化suffixlength,求coeffs的绝对值及中间变量levelcode;第二级更新suffixlength,计算prefix,suffix和levelsuffixlength。模块coeffs SIPO buffer实现串行输入并行输出,输入输出关系如图5所示。

3 实验验证分析

Level编码电路结构采用Verilog HDL语言描述,在ModelSim SE 6.0上进行仿真,使用Synplicity公司的Synplify Pro完成综合过程。最后采用Xilinx公司VirtexⅡ系列的

xc2v250 FPGA进行实现和验证。

图6给出了ModelSim的仿真波形,其结果与JVT校验软件模型JM16.2[7]的值一致。从图6可以看出,并行编码TC-T1个level值比串行方式节省(TC-T1)/2个时钟周期,当非零系数较多时,也能获得稳定的吞吐量。表1给出了Synplify Pro综合的硬件资源报告。系统允许的最高时钟频率为158.1 MHz,硬件资源消耗如表1所示。综上所述,本设计满足H.264实时高清视频编码的要求。

编码器和译码器的应用

编码器、译码器及应用电路设计 一、实验目的: 1、掌握中规模集成编码器、译码器的逻辑功能测试和使用方法; 2、学会编码器、译码器应用电路设计的方法; 3、熟悉译码显示电路的工作原理。 二、实验原理: 1、什么是编码: 教材说:用文字、符号、或者数字表示特定对象的过程称为编码 具体说:编码的逻辑功能是把输入的每个高、低电平信号编成对应的二进制代码 2、编码器74LS147的特点及引脚排列图: 74LS147是优先编码器,当输入端有两个或两个以上为低电平,它将对优先级别相对较高的优先编码。其引脚排列图: 3、什么是译码:译码是编码的逆过程,把给定的代码进行“翻译”,变成相应的状态,使输出通道中相应的一路有信号输出,译码器广泛用于代码转换、终端的数字显示、数据分配、组合控制信号等。 译码器按照功能的不同,一般分为三类:二进制译码器、二—十进制译码器、显示译码器。 (1)变量译码器(用以表示输入变量的状态) 74LS138的特点及其引脚排列图:反码输出。 ABC是地址输入端,Y0—Y7是输出端,G1、G2A’、G2B’为 使能端,只有当G1=G2A’=G2B’=1时,译码器才工作。 (2)码制变换译码器:用于同一个数据的不同代码之间的相互转换,代表是4—10线译码器 译码器74LS42的特点及其引脚排列图: 译码器74LS42的功能是将8421BCD码译成10个对象 其原理与74LS138类同,只不过它有四个输入端, 十个输出端,4位输入代码0000—1111十六种状态组合

其中有1010—1111六个没有与其对应的输出端, 这六组代码叫做伪码,十个输出端均为无效状态。 (3)数码显示与七段译码驱动器:将数字、文字、符号的代码译成数字、文字、符号的电路 a、七段发光二极管数码显示管的特点:(共阴极) b、七段译码驱动器: 4、在本数字电路实验装置上已完成了译码器74LS48和数码管之间的连接图。 三四五脚接高电频,数码管的单独端接低电频。

编码器工作原理

编码器工作原理 Prepared on 22 November 2020

的工作原理及作用:它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式,这些脉冲能用来控制角位移,如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起,也可用于测量直线位移。 编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器、等来处理。这些传感器主要应用在下列方面:机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度盘的旋转,该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此系统全部用一个红外垂直照射,这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上,该接收器覆盖着一层,称为准直仪,它具有和光盘相同的窗口。接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化,然后将光变化转换成相应的电变化。一般地,也能得到一个速度信号,这个信号要反馈给器,从而调节的输出数据。故障现象: 1、旋转编码器坏(无输出)时,变频器不能正常工作,变得运行速度很慢,而且一会儿变频器保护,显示“PG断开”...联合动作才能起作用。要使电信号上升到较高电平,并产生没有任何干扰的方波脉冲,这就必须用电路来处理。编码器pg接线与参数与编码器pg之间的连接方式,必须与编码器pg的型号相对应。一般而言,编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种,其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的,因此选择合适的pg卡型号或者设置合理. 编码器一般分为增量型与绝对型,它们存着最大的区别:在的情况下,位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的,而绝对型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里,每个位置的输出代码的读数是唯一的;因此,当断开时,绝对型编码器并不与实际的位置分离。如果电源再次接通,那么位置读数仍是当前的,有效的;不像增量编码器那样,必须去寻找零位标记。 现在编码器的厂家生产的系列都很全,一般都是专用的,如电梯专用型编码器、机床专用编码器、专用型编码器等,并且编码器都是智能型的,有各种并行接口可以与其它设备通讯。 编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘,后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种.接触式采用电刷输出,一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。 按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。 旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。 绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。 由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。绝对型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出信号必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接芯数多,由此带来诸多不便和降低可靠性,因此,绝对编码器在多位数输出型,一般均选用串行输出或型输出,德国生产的绝对型编码器串行输出最常用的是SSI (同步串行输出)。

绝对式光电编码器基本构造及特点

绝对式光电编码器基本构造及特点 用增量式光电编码器有可能由于外界的干扰产生计数错误,并且在停电或故障停车后无 法找到事故前执行部件的正确位置。采用绝对式光电编码器可以避免上述缺点。绝对式光电编码器的基本原理及组成部件与增量式光电编码器基本相同,也是由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成。与增量式光电编码器不同的是,绝对式光电编码器用不同的数码来分别指示每个不同的增量位置,它是一种直接输出数字量的传感器。在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道,每条上由透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区数目是双倍关系,码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数,在码盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一光敏元件;当码盘处于不同位置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号,形成二进制数。这种编码器的特点是不要计数器,在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。显然,码道越多,分辨率就越高,对于一个具有N 位 二进制分辨率的编码器,其码盘必须有N 条码道。绝对式光电编码器原理如图1-8 所示。 绝对式光电编码器是利用自然二进制、循环二进制(格雷码)、二-十进制等方式进行光 电转换的。绝对式光电编码器与增量式光电编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形,绝对光电编码器可有若干编码,根据读出码盘上的编码,检测绝对位置。它的特点是:可以直接读出角度坐标的绝对值;没有累积误差;电源切除后位置信息不会丢失;编码器的精度取决于位数;最高运转速度比增量式光电编码器高。 图1-8 绝对式光电编码器原理 1.3.2 码制与码盘 绝对式光电编码器的码盘按照其所用的码制可以分为:二进制码、循环码(格雷码)、 十进制码、六十进制码(度、分、秒进制)码盘等。四位二元码盘(二进制、格雷码)如图1-9 所示。图中黑、白色分别表示透光、不透光区域。

实验4 组合逻辑电路设计(编码器和译码器)

实验四 组合逻辑电路设计(编码器和译码器) 一、【实验目的】 1、 验证编码器、译码器的逻辑功能。 2、 熟悉常用编码器、译码器的逻辑功能。 二、【实验原理】 1.编码器 编码器是组合电路的一部分,就是实现编码操作的电路,编码实际上是和译码相反的过程。按照被编码信号的不同特点和要求,编码也分成三类: (1)二进制编码器:如用门电路构成的4-2线,8-3线编码器等。 (2)二—十进制编码器:将十进制0~9编程BCD 码,如10线十进制-4线BCD 码编码器74LS147等。 (3)优先编码器:如8-3线优先编码器74LS148等。 2.译码器 译码器是组合电路的一部分。所谓译码,就是把代码的特定含义“翻译”出来的过程,而实现译码操作的电路称为译码器。译码器分成三类: (1)二进制译码器:如中规模2-4线译码器74LS139,3-8线译码器74LS138等。 (2)二—十进制译码器:实现各种代码之间的转换,如BCD 码——十进制译码器74LS145等。 (3)显示译码器:用来驱动各种数字显示器,如共阴数码管译码器驱动74LS48,共阳数码管译码驱动74LS47等。 三、【实验内容与步骤】 1.编码器实验 将10—4线(十进制—BCD 码)编码器74LS147集成片插入IC 空插座中,管脚排列如下图4-1所示。按下图4-2接线,其中输入端1~9通过开关接高低电平(开关开为“1”、开关关为“0”),输出Q D 、Q C 、Q B 、Q A 接LED 发光二极管。接通电源,按表输入各逻辑电平,观察输出结果并填入表4-1中。 45678QC QB Ucc NC QD 3 2 1 GND QA 图4-1 74LS147集成芯片管脚分布图

卷积码编码器的设计 (1)剖析

湖南文理学院 课程设计报告 课程名称:通信系统课程设计 专业班级:通信工程11102班09 学生姓名:朱涛 指导教师:侯清莲 完成时间:2014-11-18 报告成绩:

目录 一、设计要求 (1) 二、设计作用与目的 (1) 三、所用设备及软件 (1) 四、卷积码编码的概念 (1) 4.1卷积码的编码描述方法 (1) 4.2 卷积编码 (2) 4.3 卷积码的树状图 (3) 4.4 卷积码的网格图 (3) 五、 EDA设计方法及工具软件QUARTUSⅡ (4) 六、改变卷积编码器的参数仿真以及结论 (4) 6.1 不同回溯长度对卷积编码器性能的影响 (4) 6.2 不同码率对卷积编码器误码性能的影响 (5) 6.3 不同约束长度对卷积编码器的误码性能影响 (6) 七、卷积码编码器的VHDL设计与仿真 (8) 7.1 VHDL设计的优点与设计方法 (8) 7.2 卷积码编码器的VHDL实现 (10) 八、心得体会 (10) 九、参考文献 (11)

卷积编码器的设计 一、设计要求 (1)画出卷积码的原理框图,说明系统中各主要组成部分的功能。 (2)使用EDA技术及VHDL语言对卷积编码器进行设计与仿真并对结果分析。 二、设计作用与目的 (1)巩固加深对通信基本知识分析以及卷积码的掌握,提高综合运用通信知识的能力。(2)掌握采用仿真软件对系统进行仿真分析。 (3)培养学生查阅参考文献,独立思考,设计,钻研电子技术相关问题的能力。 (4)掌握相关电子线路工程技术规范以及常规电子元器件的性能技术指标。 (5)培养严肃认真的工作作风与科学态度,建立严谨的工程技术观念。 (6)了解电气图国家标准,并利用电子CAD等正确绘制电路图。 (7)培养工程实践能力,创新能力与综合设计能力。 三、所用设备及软件 (1)QUARTUSⅡ (2)PC机 四、卷积码编码的概念 4.1卷积码的编码描述方法 编码描述方法有5种:冲激响应描述法、生成矩阵描述法、多项式乘积描述法、状态图描述法和网格图描述法。卷积码的纠错能力随着N的增加而增大,而差错率随着N的增加而指数下降。在编码器复杂性相同的情况下,卷积码的性能优于分组码。分组码有严格的代数结构,但卷积码至今尚未找到如此严密的数学手段。分组码的译码算法可以由其代数特性得到。卷积码虽然可以采用适用于分组码的门限译码(即大数逻辑译码),但性能不如维特比译码和序列译码[2]。 以二元码为例,输入信息序列为u=(u0,u1,…),其多项式表示为u(x)=u0+u1x+…+…。编码器的连接可用多项式表示为g (1,1) (x)=1+x+x2和g(1,2)(x)=1+x2,称为码的子生 成多项式。它们的系数矢量g (1,1)=(111)和g (1,2) =(101)称作码的子生成元。以子生成多项式 为阵元构成的多项式矩阵G(x)=[g (1,1)(x),g (1,2) (x)],称为码的生成多项式矩阵。由生成 元构成的半无限矩阵。

编码器工作原理

编码器的工作原理及作用:它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器,这些脉冲能用来控制角位移,如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起,也可用于测量直线位移。 编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等来处理。这些传感器主要应用在下列方面:机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度盘的旋转,该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此系统全部用一个红外光源垂直照射,这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上,该接收器覆盖着一层光栅,称为准直仪,它具有和光盘相同的窗口。接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化,然后将光变化转换成相应的电变化。一般地,旋转编码器也能得到一个速度信号,这个信号要反馈给变频器,从而调节变频器的输出数据。故障现象:1、旋转编码器坏(无输出)时,变频器不能正常工作,变得运行速度很慢,而且一会儿变频器保护,显示“PG断开”...联合动作才能起作用。要使电信号上升到较高电平,并产生没有任何干扰的方波脉冲,这就必须用电子电路来处理。编码器pg接线与参数矢量变频器与编码器pg之间的连接方式,必须与编码器pg的型号相对应。一般而言,编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种,其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的接口,因此选择合适的pg卡型号或者设置合理. 编码器一般分为增量型与绝对型,它们存着最大的区别:在增量编码器的情况下,位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的,而绝对型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里,每个位置的输出代码的读数是唯一的;因此,当电源断开时,绝对型编码器并不与实际的位置分离。如果电源再次接通,那么位置读数仍是当前的,有效的;不像增量编码器那样,必须去寻找零位标记。 现在编码器的厂家生产的系列都很全,一般都是专用的,如电梯专用型编码器、机床专用编码器、伺服电机专用型编码器等,并且编码器都是智能型的,有各种并行接口可以与其它设备通讯。 编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘,后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种.接触式采用电刷输出,一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。 按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。 旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。 绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。 由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。绝对型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出信号必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接电缆芯数多,由此带来诸多不便和降低可靠性,

74ls148优先编码器

实验六编码、译码显示电路 一、实验目的 1.熟悉七段发光二极管显示器的结构及工作原理。 2.掌握分段式显示译码电路的设计方法及调试方法。 3.掌握编码器的逻辑功能及其应用。 4.掌握中规模显示译码器74LS48和优先编码器74LS148的功能和使用方法。 二、手动实验预习要求及思考题 1.复习8/3线优先编码器74LS148的工作原理及逻辑功能。 2.复习中规模译码器74LS48的工作原理及逻辑功能。 3.用发光二极管组成的七段显示器按结构分为共阴极和共阳极两种,中规模译码器74LS48应采用哪种结构形式?为什么? 4.译码电路输出与笔画段之间是否要加限流电阻器。 5.设计一个能显示0、一、二、三,四个字形的译码逻辑电路,输入两变量A、B。 三、仿真实验要求 采用EWB或者PSpice软件仿真电路,以便将仿真结果与实验结果进行比较。 四、实验仪器及器件 1.TTL集成芯片若干 2.万用表一块 3.电子学综合实验装置一台 五、实验内容与步骤 1.七段显示译码器的设计和调试 选用共阴极数码管、与非门74LS00、反相器74LS04和510?限流电阻,根据预习中设计出的能显示0、一、二、三,四个字形的译码逻辑电路连好,调试电路,到数码管能显示0、一、二、三,四个字形为止。要求写出设计过程,列出真值表,写出逻辑表达式,画出逻辑图。 选做:设计一个译码器,输入为两个变量,输出能显示出数字0~9和字母AbCdEFHP 中任四个字形。 2.测试74LS48译码逻辑功能 74LS48的各管脚的功能为: (1)试灯输入:当将LT置成低电平时,不论A、B、C、D输入状态如何,记录显示器状态。 (2)灭灯输入:当将BI置成低电平时,不论A、B、C、D输入状态如何,记录显示器状态。 (3)灭零输入:在A、B、C、D均为低电平时,把_____ RBI端分别接高电平、低电平,观 察数码管显示情况。

卷积码的设计与实现

湖南文理学院课程设计报告 课程名称:通信系统课程设计 院部:电气与信息工程学院 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间: 2011 年 12 月 29日 报告成绩:

目录 目录 (2) 摘要 (3) Abstract (4) 一、引言 (5) 1.1设计任务及基本要求 (5) 1.2设计目的 (6) 1.3 设计所用仪器设备.................................................................................. 错误!未定义书签。 二、基本概念 (6) 2.1 卷积码的编码原理 (6) 2.2 卷积码编码描述 (6) 2.3 卷积码译码描述 (6) 三、卷积码的编译码原理 (6) 3.1卷积码的图形描述 (6) 3.1.1 树状图 (8) 3.1.2 网格图 (8) 3.1.3 状态图 (9) 3.2 卷积积码的编码算法 (9) 3.3卷积码的Viterbi译码 (10) 四、卷积码的仿真及性能分析 (12) 4.1 SIMULINK仿真模块 (12) 4.2 卷积码的参数对误码率的影响 (13) 4.2.1 码率对误码性能的影响 (13) 4.2.2 约束长度对误码性能的影响 (15) 4.2.3 回溯长度对卷积码性能的影响 (16) 4.3 仿真分析 (17) 总结 (18) 参考文献: (19)

摘要 卷积码是深度空间通信系统和无线通信系统中常用的一种差错控制编码。在编码过程中,卷积码充分利用了各码字间的相关性。在与分组码同样的码率和设备复杂性的条件下,无论从理论上还是从实践上都证明,卷积码的性能都比分组码具有优势。而且卷积码在实现最佳译码方面也较分组码容易。因此卷积码广泛应用于卫星通信,CDMA数字移动通信等通信系统,是很有前途的一种编码方式。对其进行研究有很大的现实意义。为了解决传统的维特比译码器结构复杂、译码速度慢、消耗资源大的问题,提出一种新型的适用于FPGA 特点,路径存储于译码输出并行工作,同步存储路径矢量和状态矢量的译码器设计方案。该设计方案通过在ISE.2i中仿真验证,译码结果正确,得到编码前的原始码元,速度显著提高,译码器复杂程度明显降低。并在实际的软件无线电通信系统中信道编解码部分得到应用,性能优良。 关键词:卷积码;误码性能;原理

增量式光电编码器原理及其结构

增量式光电编码器原理及其结构 增量式光电编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移,但是不能通过输出脉冲区别出在哪个位置上的增量。它能够产生与位移增量等值的脉冲信号,其作用是提供一种对连续位移量离散化或增量化以及位移变化(速度)的传感方法,它是相对于某个基准点的相对位置增量,不能够直接检测出轴的绝对位置信息。一般来说,增量式光电编码器输出A、B 两相互差90°电度角的脉冲信号(即所谓的两组正交输出信号),从而可方便地判断出旋转方向。同时还有用作参考零位的Z 相标志(指示)脉冲信号,码盘每旋转一周,只发出一个标志信号。标志脉冲通常用来指示机械位置或对积累量清零。增量式光电编码器主要由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成,如图1-1 所示。码盘上刻有节距相等的辐射状透光缝隙,相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期;检测光栅上刻有A、B 两组与码盘相对应的透光缝隙,用以通过或阻挡光源和光电检测器件之间的光线。它们的节距和码盘上的节距相等,并且两组透光缝隙错开1/4 节距,使得光电检测器件输出的信号在相位上相差90°电度角。当码盘随着被测转轴转动时,检测光栅不动,光线透过码盘和检测光栅上的透过缝隙照射到光电检测器件上,光电检测器件就输出两组相位相差90°电度角的近似于正弦波的电信号,电信号经过转换电路的信号处理,可以得到被测轴的转角或速度信息。增量式光电编码器输出信号波形如图1-2 所示。增量式光电编码器的优点是:原理构造简单、易于实现;机械平均寿命长,可达到几万小时以上;分辨率高;抗干扰能力较强,信号传输距离较长,可靠性较高。其缺点是它无法直接读出转动轴的绝对位置信息。 图 1-2 增量式光电编码器的输出信号波形 1.2.2 基本技术规格 在增量式光电编码器的使用过程中,对于其技术规格通常会提出不同的要求,其中最关 键的就是它的分辨率、精度、输出信号的稳定性、响应频率、信号输出形式。 (1)分辨率 光电编码器的分辨率是以编码器轴转动一周所产生的输出脉冲数来表示的,即脉冲数/转(PPR)。码盘上的透光缝隙的数目就等于编码器的分辨率,码盘上刻的缝隙越多, 编码器的分辨率就越高。在工业电气传动中,根据不同的应用对象,可选择分辨率通常在

译码器和编码器实验

实验三译码器和编码器 一实验目的 1.掌握译码器、编码器的工作原理和特点。 2.熟悉常用译码器、编码器的逻辑功能和它们的典型应用。 二、实验原理和电路 按照逻辑功能的不同特点,常把数字电路分两大类:一类叫做组合逻辑电路,另一类称为时序逻辑电路。组合逻辑电路在任何时刻其输出的稳态值,仅决定于该时刻各个输入信号取值组合的电路。在这种电路中,输入信号作用以前电路所处的状态对输出信号无影响。通常,组合逻辑电路由门电路组成。 组合逻辑电路的分析方法:根据逻辑图进行二步工作: a.根据逻辑图,逐级写出函数表达式。 b.进行化简:用公式法、图形法或真值表进行化简、归纳。 组合逻辑电路的设计方法:就是从给定逻辑要求出发,求出逻辑图。一般分四步进行。 a.分析要求;将问题分析清楚,理清哪些是输入变量,哪些是输出函数。 b.列真值表。 c.进行化简:变量比较少时,用图形法。变量多时,可用公式化简。 d.画逻辑图:按函数要求画逻辑图。 进行前四步工作,设计已基本完成,但还需选择元件——集成电路,进行实验论证。 值得注意的是,这些步骤并不是固定不变的程序,实际设计时,应根据具体情况和问题难易程度进行取舍。 1.译码器 译码器是组合电路的一部分,所谓译码,就是把代码的特定含义“翻译”出来的过程,而实现译码操作的电路称为译码器。译码器分成三类: a.二进制译码器:如中规模2—4线译码器74LS139。,3—8线译码器74LS138等。 b.二—十进制译码器:实现各种代码之间的转换,如BCD码—十进制译码器74LS145等。 c.显示译码器:用来驱动各种数字显示器,如共阴数码管译码驱动74LS48,(74LS248),共阳数码管译码驱动74LS47(74LS247)等。 2.编码器 编码器也是组合电路的一部分。编码器就是实现编码操作的电路,编码实际上是译码相反的过程。按照被编码信号的不同特点和要求,编码器也分成三类: a.二进制编码器:如用门电路构成的4—2线,8—3线编码器等。 b.二—十进制编码器:将十进制的0~9编成BCD码,如:10线十进制—4线BCD码编码器74LS147等。 c.优先编码器:如8—3线优先编码器74LS148等。 三、实验内容及步骤 1.译码器实验 (1)将二进制2-4线译码器74LS139,及二进制3-8译码器74LS138分别插入实验系统IC 空插座中。 按图1.3.1接线,输入G、A、B信号(开关开为“1”、关为“0”),观察LED输出Yo、Y1、Y2、Y3的状态(亮为“1”,灭为“0”),并将结果填入表1.3.1中。

基于matlab的2-3卷积码编码译码设计与仿真

西南科技大学 方向设计报告 课程名称:通信工程方向设计 设计名称:2/3卷积码编译码器仿真与性能分析 姓名: 学号: 班级: 指导教师: 起止日期:2011.12.12-2012.1.6 西南科技大学信息工程学院制

方向设计任务书 学生班级:学生姓名:学号: 设计名称:2/3卷积码编译码器仿真与性能分析 起止日期:2011.12.12-2012.1.6指导教师: 设计要求: (1)分析2/3卷积码编码器结构; (2)分析2/3卷积码译码的Viterbi算法; (3)基于SIMULINK进行2/3卷积码的纠错性能仿真; 方向设计学生日志 时间设计内容 12.15-12.17 查看题目及设计要求。 12.18-12.23 查阅相关资料,设计方案。 12.23-12.27 编写报告及调试程序。 12.28-12.29 完善修改课程设计报告。 12.30-12.31 答辩。

方向设计考勤表 周星期一星期二星期三星期四星期五 方向设计评语表 指导教师评语: 成绩:指导教师: 年月日

2/3卷积码编译码器仿真与性能分析 摘要: 卷积码是一种性能优越的信道编码。它的编码器和译码器都比较容易实现,同时它具有较强的纠错能力。随着纠错编码理论研究的不断深入,卷积码的实际应用越来越广泛。本文简明地介绍了卷积码的编码原理和Viterbi译码原理。并在SIMULINK模块设计中,完成了对卷积码的编码和译码以及误比特统计整个过程的模块仿真。最后,通过在仿真过程中分别改变卷积码的重要参数来加深理解卷积码的这些参数对卷积码的误码性能的影响。经过仿真和实测,并对测试结果作了分析。 关键词: 卷积码编码器、viterbi译码器、SIMULINK

编码器工作原理

的工作原理及作用:它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式,这些脉冲能用来控制角位移,如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起,也可用于测量直线位移。 编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器、等来处理。这些传感器主要应用在下列方面:机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度盘的旋转,该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此系统全部用一个红外垂直照射,这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上,该接收器覆盖着一层,称为准直仪,它具有和光盘相同的窗口。接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化,然后将光变化转换成相应的电变化。一般地,也能得到一个速度信号,这个信号要反馈给器,从而调节的输出数据。故障现象:1、旋转编码器坏(无输出)时,变频器不能正常工作,变得运行速度很慢,而且一会儿变频器保护,显示“PG断开”...联合动作才能起作用。要使电信号上升到较高电平,并产生没有任何干扰的方波脉冲,这就必须用电路来处理。编码器pg接线与参数与编码器pg之间的连接方式,必须与编码器pg的型号相对应。一般而言,编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种,其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的,因此选择合适的pg卡型号或者设置合理. 编码器一般分为增量型与绝对型,它们存着最大的区别:在的情况下,位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的,而绝对型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里,每个位置的输出代码的读数是唯一的;因此,当断开时,绝对型编码器并不与实际的位置分离。如果电源再次接通,那么位置读数仍是当前的,有效的;不像增量编码器那样,必须去寻找零位标记。 现在编码器的厂家生产的系列都很全,一般都是专用的,如电梯专用型编码器、机床专用编码器、专用型编码器等,并且编码器都是智能型的,有各种并行接口可以与其它设备通讯。 编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘,后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种.接触式采用电刷输出,一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。 按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。 旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。 绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。 由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。绝对型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出信号必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接芯数多,由此带来诸多不便和降低可靠性,因此,绝对编码器在多位数输出型,一般均选用串行输出或型输出,德国生产的绝对型编码器串行输出最常用的是SSI(同步串行输出)。

CRC编码器的设计

目录 一、设计目的: (2) 二、设计要求 (2) 三、CRC循环冗余校验简介 (2) 四、CRC的编码原理 (2) 五、CRC校验原理 (5) (1)CRC码的检错方法 (5) (2)模2除法器 (5) (3)校验位的生成 (6) (4)CRC码的纠错 (7) (5)生成多项式的选取 (7) 六、设计方案 (7) (1)采用标准 (7) (2)系统结构设计 (8) (3)模块代码 (10) 七、波形结果 (24) 八、心得及体会 (24) (1)关于CRC的了解 (24) (2)关于期待的改进 (25) (3)课程设计总结 (25)

九、参考文献: (25) CRC编码器的设计 一、设计目的: 掌握CRC的编码原理及作用, 并进行设计。 二、设计要求 1、阐述CRC的编码原理及作用 2、基于VHDL语言实现CRC的编码 3、写出详细的设计报告(不少于5000字) 三、CRC循环冗余校验简介 循环冗余校验(CRC)是一种根据网络数据封包或电脑档案等数据产生简短固定位数校验码的一种散列函数,主要用来检测或校验数据传输或者保存后可能出现的错误。生成的数字在传输或者储存之前计算出来并且附加到数据后面,然后接收方进行检验确定数据是否发生变化。 而且CRC码是目前通信系统中最常用的一种差错控制编码,利用其进行检错的过程可简单描述为:在发送端根据要传送的二进制码序列,以一定的规则产生一个校验用的监督码,附在原始信息后边,构成一个新的二进制码序列数,然后发送出去。在接收端根据信息码和CRC 码之间所遵循的规则进行检验,一旦传输过程中发生差错,则信息码元与监督码元之间的关系遭到破坏,从而可以发现错误,乃至纠正错误。 四、CRC的编码原理 循环冗余校验码(cyclic redundancy check,CRC)简称为循环码或CRC码。二进制信息沿一条信号线逐位在设备之间传送称为串行传送,CRC码常用于串行传送过程中的检错与纠错。 CRC码由两部分组成,前部分是信息码,就是需要校验的信息,后部分是

编码器和译码器的设计

目录 1设计目的与要求 (1) 1.1 设计的目的 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 VHDL的简单介绍 (2) 2.1 VHDL的简介 (2) 2.2 VHDL的特点 (2) 2.3 VHDL的优势 (3) 2.4 VHDL的设计步骤 (4) 3 EDA的简单介绍 (5) 3.1 EDA的简介 (5) 3.2 EDA设计方法与技巧 (5) 4 设计过程 (7) 4.1编码器的原理 (7) 4.2译码器的原理 (7) 4.3课程设计中各部分的设计 (7) 5 仿真 (10) 5.1八-三优先编码器仿真及分析 (10) 5.2三-八译码器仿真及分析 (11) 5.3二-四译码器仿真及分析 (14) 心得体会 (13) 参考文献 (16) 附录 (17)

摘要 随着社会的发展,科学技术也在不断的进步。计算机从先前的采用半导体技术实现的计算器到现在广泛应用的采用高集成度芯片实现的多功能计算器。计算机电路是计算机的重要组成部分,了解计算机电路的知识是促进计算机的发展的先决条件。而编码器和译码器是计算机电路中的基本器件,对它们的了解可以为以后的进一步深化研究打下一个良好的基础。本设计主要介绍的是一个基于超高速硬件描述语言VHDL对计算机电路中编码器和译码器进行编程实现。 关键字:计算机编码器译码器

编码器和译码器的设计 1 设计目的与要求 随着社会的进一步发展,我们的生活各个地方都需要计算机的参与,有了计算机,我们的生活有了很大的便利,很多事情都不需要我们人为的参与了,只需要通过计算机就可以实现自动控制。由此,计算机对我们的社会对我们每个人都是很重要的。所以我们要了解计算机得组成,内部各种硬件,只有了解了计算机基本器件已经相应的软件,才能促进社会的发展。编码器和译码器的设计是计算机的一些很基础的知识,通过本次对于编码器和译码器的设计,可以让我知道究竟这种设计是如何实现的,这种设计对我们的生活有什么帮助,这种设计可以用到我们生活的哪些方面,对我们的各种生活有什么重大的意义。 1.1 设计的目的 本次设计的目的是通过简单的编码器和译码器的设计掌握基本的计算机的一些有关的知识,通过查资料已经自己的动手设计去掌握EDA技术的基本原理已经设计方法,并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想。以计算机组成原理为指导,通过将理论知识,各种原理方法与实际结合起来,切实的亲手设计,才能掌握这些非常有用的知识。通过对编码器和译码器的设计,巩固和综合运用所学知识,提高IC设计能力,提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。也能通过这种自主设计,增强自己的动手能力,将理论知识切实应用的能力,这对我们将来的发展是很有帮助的。 1.2 设计要求 根据计算机组成原理中组合逻辑电路设计的原理,利用VHDL设计计算机电路中编码器和译码器的各个模块,并使用EDA 工具对各模块进行仿真验证和分析。编码器由八-三优先编码器作为实例代表,而译码器则包含三-八译码器和二-四译码器两个实例

常见编码器基础

光电编码器基础 1.1概述 光电编码器是一种集光、机、电为一体的数字化检测装臵,它具有分辨率高、精度高、结构简单、体积小、使用可靠、易于维护、性价比高等优点。近10几年来,发展为一种成熟的多规格、高性能的系列工业化产品,在数控机床、机器人、雷达、光电经纬仪、地面指挥仪、高精度闭环调速系统、伺服系统等诸多领域中得到了广泛的应用。光电编码器可以定义为:一种通过光电转换,将输至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器,它主要用于速度或位臵(角度)的检测。典型的光电编码器由码盘(Disk)、检测光栅(Mask)、光电转换电路(包括光源、光敏器件、信号转换电路)、机械部件等组成。 一般来说,根据光电编码器产生脉冲的方式不同,可以分为增量式、绝对式以及复合式三大类。按编码器运动部件的运动方式来分,可以分为旋转式和直线式两种。由于直线式运动可以借助机械连接转变为旋转式运动,反之亦然。因此,只有在那些结构形式和运动方式都有利于使用直线式光电编码器的场合才予使用。旋转式光电编码器容易做成全封闭型式,易于实现小型化,传感长度较长,具有较长的环境适用能力,因而在实际工业生产中得到广泛的应用,在本书中主要针对旋转式光电编码器,如不特别说明,所提到的光电编码器则指旋转式光电编码器。 1.2增量式光电编码器

1.2.1原理及其结构 增量式光电编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于 一个增量位移,但是不能通过输出脉冲区别出在哪个位臵上的增量。它能够产生与位移增量等值的脉冲信号,其作用是提供一种对连续位移量离散化或增量化以及位移变化(速度)的传感方法,它是相对于某个基准点的相对位臵增量,不能够直接检测出轴的绝对位臵信息。一般来说,增量式光电编码器输出A、B两相互差电度角的脉冲信号(即所谓的两组正交输出信号),从而可方便地判断出旋转方向。同时还有用作参考零位的Z相标志(指示)脉冲信号,码盘每旋转一周,只发出一个标志信号。标志脉冲通常用来指示机械位臵或对积累量清零。 增量式光电编码器主要由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成,如图1-1所示。码盘上刻有节距相等的辐射状透光缝隙,相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期;检测光栅上刻有A、B两组与码盘相对应的透光缝隙,用以通过或阻挡光源和光电检测器件之间的光线。它们的节距和码盘上的节距相等,并且两组透光缝隙错开1/4节距,使得光电检测器件输出的信号在相位上相差电度角。当码盘随着被测转轴转动时,检测光栅不动,光线透过码盘和检测光栅上的透过缝隙照射到光电检测器件上,光电检测器件就输出两组相位相差电度角的近似于正弦波的电信号,电信号经过转换电路的信号处理,可以得到被测轴的转角或速度信息。增量式光电编码器输出信号波形如图1-2所示。

编码器、译码器及应用电路设计

实验六编码器、译码器及应用电路设计 一、实验目的: 1、掌握中规模集成编码器、译码器的逻辑功能测试和使用方法; 1、学会编码器、译码器应用电路设计的方法; 3、熟悉译码显示电路的工作原理。 二、实验原理: 编码是用文字、符号或者数字表示特定对象的过程,在数字电路中是用二进制数进行编码的,相应的二进制数叫二进制代码。编码器就是实现编码操作的电路。本实验使用的是优先编码器74LS147,当输入端有两个或两个以上为低电平时,将对输入信号级别相对高的优先编码,其引脚排列如图6—1所示。 图6—1 74LS147引脚排列图图6—2 74LS138引脚排列图译码是编码的逆过程,是把给定的代码进行“翻译”,变成相应的状态,使输出通道中相应的一路有信号输出。译码器在数字系统有广泛的用途,不仅用于代码的转换、终端的数字显示,还用于数据分配和组合控制信号等。不同的功能可选用不同种类的译码器。 译码器按照功能的不同,一般分为三类: 1、变量译码器(二进制译码器):用以表示输入变量的状态,如2—4线、3—8线、4—16线译码器。以3—8线译码器74LS138为例介绍: 图6—2为74LS138的引脚图,其中,A2A1A0为地址输入端,为译码器输出端,为使能端(只有当时,才能进行译码)。 图6—3 74LS42引脚排列图图6—5为CC4511引脚排列图 2、码制变换译码器:用于同一个数据的不同代码之间的相互变换。这种译码器的代表是4—10线译码器,它的功能是将8421BCD码译为十个对象,如74LS42等。它的原理与 74LS138译码器类同,只不过它有四个输入端,十个输出端。4位输入代码共有0000—1111

译码器与编码器的设计与仿真

译码器与编码器的设计与仿真 1.实验目的 a.参照芯片74LS138的电路结构,用逻辑图和VHDL语言设计3-8译码器。 b.参照芯片74LS148的电路结构,用逻辑图和VHDL语言设计8-3优先编码器。 2.实验内容的详细说明 2.1 74148:8-3优先编码器(8 to 3 Priority Encoder) 2.1.1 设计思想 先定义八个输入四个输出的实体,然后定义结构体,再定义一个进程利用利用if的嵌套来体现使能端与输入信号的优先级,再利用if和else if的结构来选择不同输入时输出信号的不同。 2.1.2 实验原理 1)优先编码器逻辑图 优先编码器逻辑图 2)优先编码器真值表

2.1.3 VHDL程序(详见附录1) 2.1.4 仿真结果 优先编码器画图-功能仿真波形图 优先编码器VHDL-功能仿真波形图2.2 74138:3-8译码器(3 to 8 Demultiplexer)2.2.1 设计思想

先定义六个输入八个输出的实体,再定义结构体和一个用来先存储输出信号组合新的信号,用with..when来将不同输入组合时将不同的输出信号赋给存储信号,当使能端输入组合为100时,将存储信号赋给输出,否则将“1111111”赋给输出信号组合。 2.2.2 实验原理 1)74138(3-8译码器)逻辑图 74138逻辑图 2)74138逻辑功能真值表 2.2.3 VHDL程序(详见附录2) 2.2.4 仿真结果

74138画图-逻辑功能仿真波形图 74138VHDL-逻辑功能仿真波形图 3.实验总结: 通过本次实验,我对优先编码器和译码器的逻辑功能有进一步的了解,了解到译码器与编码器的功能正好相反,编码器是将各种输入信号转换成一组二进制代码,而译码器则是用一组二进制代码来产生各种独立的输出信号。 4.附录(VHDL程序) 4.1 附录1 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY V74148 IS PORT( EIN : IN STD_LOGIC; D:IN STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 7); A:OUT STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 2) ); END V74148; ARCHITECTURE V74184_A OF V74148 IS

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