POC实验报告.docx

该文档是一个关于使用Vivado平台和VHDL语言设计并仿真验证POC(Proof of Concept)电路的实验报告。POC电路是一个简单的接口模块，它连接了一个Processor和一个Printer，用于数据传输和状态管理。实验的目标是让学生理解输入输出、存储模块的设计，并为后续的CPU设计打下基础。 POC模块是整个系统的核心，它包含两个寄存器：Buffer Register (BR) 和 Status Register (SR)。BR用于存储8位要打印的数据，而SR则存储POC的状态信息。ADDR信号用于选择要访问的寄存器（SR或BR），RW信号控制读写操作，Din和Dout用于数据传输，CLK是时钟信号，IRQ是中断请求信号，PD用于传输到Printer的数据，TR是数据传输请求，而RDY是Printer的准备提示信号。 实验中，Processor模块负责设置POC的工作模式，可以是查询方式或中断方式。在查询方式下，Processor通过读写信号和地址信号来检查POC的状态，并在POC准备好时将数据传输给BR。而在中断方式下，Processor在接收到中断请求后直接传输数据，无需检查状态。 POC模块响应Processor的控制信号，根据SR中的数据确定工作模式。在数据传输完成后，POC会向Printer发送TR信号，并在Printer准备好接收数据时通过PD发送数据。同时，POC会调整自己的状态，准备接收Processor的新数据。 Printer模块在准备好接收新数据时，通过设置RDY信号为1来提示POC。在接收到TR信号后，Printer接收数据并开始打印，之后再次将RDY设为1，表示已准备好接收新的数据。 设计过程中，还需要创建一个仿真文件，将Processor、POC和Printer作为COMPONENT定义，并通过引脚映射连接它们，实现三者的联合仿真。仿真会包括控制Processor切换POC的工作模式，以及改变要打印的数据，并生成波形图以直观展示各模块的工作流程。 在设计描述部分，Processor有输入信号ifre用于重置操作，insr和inbr用于传输数据以设置SR和BR寄存器。IRQ信号接收来自POC的中断请求。这个实验设计旨在让学生通过实践深入理解VHDL编程和数字系统设计的基本原理，特别是如何在Vivado环境下构建和仿真复杂的数字逻辑组件。