EDA实验报告(DOC).docx

第组西华高校试验报告(理工类)开课学院与试验室：电气与电子信息信息学院试验时间:年月日学生姓名学号成绩学生所在学院电气与电子信息学院年级/专业/班课程名称EDA技术课程代码106001589试验项目名称试验一、QuartusII软件运用初步与何洁组合电路的设计项目代码指导教师林竞力项目学分一、试验目的1 .熟习QUartUSII软件的运用：2 .驾!取用原理图输入法和硬件描述语言(VerilogHD1.)两种方法来设计逻辑电路:3 .对设计电路作硬件验证：二、试验原理1.用原理图输入法来设计个半加器电路参照图11(P57)来完成一个半加器电路的设计，其中a、b为一位的加数与被加数信号，he、jw分别为和与进位信号。存盘仿真后，视察仿真波形，并用硬件验证电路的功能。2. QuarlusII软件目前版本已达到10.O以上，但对于初学者来说采纳6.O或7.1版本最为适合。6.O与7.1版本相比更稔定，因此本试验采纳QuartusII6.0,而7.1版本界面与6.O特别相像，学会6.O版本的运用也就学会/7.1版木的运用。3. QuartusII软件设计电路流程:（1）新建一个工程：每设计个电路就必需新建个工程!全部的设计文件都装在工程书目中，并由软件管理。（2）设计输入:告知软件你要设汁的电路是什么。.原理图设计方法用原理图编辑器画出电路图。B.本文输入用文本编辑器采纳硬件语言描述电路（电路主流设计方式）。（3）编译将设计电路的功能与P1.D芯片结合，并提取出仿真所需的时序参数。（4）仿真软件验证电路功能是否实现。<5）编程、配置与硬件测试用下载电缆完成器件的编程与配置，做硬件测试。原理图输入法设计半加器电路与描述语言设计3-8译码器区分在于流程的其次步设计输入。三、试验设备、仪器与材料电脑、EDA软件(QUartUS11)、试验箱、下我电缆、连接导线。四、试验步骤(依据实际操作过程)(一)用原理图输入法完成半加器的设计步骤：1 .新建一个匚程：(必需完成这一步骤)(D进入WindOWS操作系统，双击QUartUSII图标，启动软件.>(2)单击FiIeNewProjectWiZard菜单,出现对话框点击next。在界面中相应位置中输入文件名路径与设计工程的名字，最终点击finish,完成设计工程建立。(3)在点击ASSignmenIDevice菜单,出现如下对话框，点击选择器件(木设计选用Epfiokio)2 .在原理图设计输入(1)点击菜单FileNew,选择BlOCkDiagram/SchematicFile,点OK,启动原理图编辑器。(2)画出半加器原理图a.在原理图空白处双击，会出现元件选择对话框，在name处输入元件名，点OK完成元件放置。依次放置1个两输入端与门(and2),1个异或门(XOr)2个输入端口(inpul)、1个输出端口(output)在原理图上;b.添加连线到器件的管脚上把鼠标移到元件引脚旁边,则鼠标光标自动由箭头变为十字，按住鼠标右键拖动，即可画出连线，参照图11连好相应元件的输入、输出脚。c.更改信号名双点输入、输出管脚，在对话框中改信号名d.保存原理图单击保存按钮，以默认名保存。3 .编译(1)点击菜单栏上红色箭头所指的工具图标，完成编译。(2)锁定管脚再编译点击ASSignmentPins菜单。从图中可以看到信号a,b,he,jw,这些信号在硬件测试之前，必需与管脚锁定。以锁定a信号管脚为例，双击a信号对应1.ocation一栏，出现IO管脚选择列，选择PIN_160信号a就被锁在了芯片第16管脚上了。按一样的方法将b,he,jw锁在空闲的IO口上。信号锁定到管脚要生效,必需再按(1)步骤重新编译次。4 .仿真(D编译没有错误后进行仿真。点击FileNew菜单。选择OtherfileS中的vectorwaveformfiIeo画出输入波形，执行仿真吩咐，启动仿真并视察仿真波形，进行设计电路的功能验证。(2)双击空白处，弹出对话框，单击NOdeFinder。(3)按图依次操作选择信号(4)按图操作画出信号输入波形5 .硬件测试在老师指导下接好下载电缆，连好拔码开关与1.ED灯，验证电路功能。(一)用VeriIOgHD1.语言完成3-8译码器的设计步骤(除文本输入外，其余步骤与上一个试验一样)：(1),运行QUartUSH软件，先建立个新的项目。(2)、启动FileNeW菜单吩咐(如图1-21);(3)、选择VeriIoghdlfile,点击OK后，键入上面“二、试验内容(2)”中的程序。(4),以默认文件名和路径保存。(5)、参照原理图输入设计进行仿真，并视察仿真波形，以验证所设计电路的功能。五、试验过程记录(数据、图表、计算等)学生手写六、试验结果分析与问题探讨学生手写（谈谈运用原理图输入法和VeriIogHl）1.语言设计两种方法的优劣心得.2.谈谈P1.D与专用芯片ASlC的最大区分.）西华高校试验报告（理工类）开课学院与试验室;电气与电子信息信息学院试验时间：年月0学生姓名学号成绩学生所在学院电气与电子信息学院年级/专业/班课程名称EDA技术课程代码106001589试验项目名称试验二、8位移位寄存器的设计项目代码指导教肺林竞力项目学分一、试验目的1 .熟习QUartUSII软件的运用；2 .驾驭用原理图输入法和项件描述语言（VeriIOgIIDD两种方法来设计逻辑电路:3 .通过电路的仿真和硬件验证，进步了解8位移位寄存怒功能。二、试验原理移位寄存器主要是将串行榆入的数据依次移入到寄存中，可用于串行预置初值、串并转换等场合。它主要在时钟作用卜依次左移（或右移），通过非堵塞性过程嫉值与for循环语句来实现。难点在于理解移位寄存器的工作原理后，用VerilogHD1.语言的for循环语句、非堵塞性过程赋值来设计该移位寄存器。其难点是要仿真出移位寄存器的工作波形，然后通过观测仿真波形，来验证该移位寄存器的功能，并理解堵塞性过程赋值与非堵塞性过程赋值的区分。三、试验设备、仪器与材料电脑、EDA软件（QUartUSII）、试验箱、下载电缆、连接导线。四、试览步骤（依据实际操作过程）用VCriIogHD1.语言设计移位寄存器的步骤：（IX运行QURTUSH软件（2）、启动FileNeR，菜单吩咐（如图4-1）：、选择VeriIOghdlfile,点击OK后,键入上面“二、试验内容”中的程序;（4）、在书目中存成Shiter8.V文件，然后进行编译。（5）、仿真设计文件启动QUartUS11FiIeNeW菜单，选择OtherfilesftJvectorwaveformfile,以默认文件名存盘，执行仿真吩咐，启动仿真并视察仿真波形，并对设计电路的进行功能验证。五、试验过程记录（数据、图表、计算等）学生手写六、试验结果分析与问题探讨学生手写（试设计一下8位右移移位寄存器，并比较8位左移和右移移位寄存器不同点）西华高校试验报告(理工类)开课学院与试验室：电气与电子信息信息学院试验时间:年月0学生姓名学号成绩学生所在学院电气与电子信息学院年级/专业/班课程名称EDA技术课程代码106001589试验项目名称试验三、十进制加法计数器的设计项目代码指导较肺林竞力项目学分一、试验目的1 .熟习QUartUSII软件的运用；2 .驾驭用VeriIogHD1.硬件描述语言来设计基于混合电路的十进制加法计数器：3 .通过电路的仿真和硬件脍证，进步了解加法计数器的功能，并深化理解YeriIOgHD1.语言中组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计。二、试验原理试验设计的加法计数器的计数范围为20-100.当CIk计数脉冲输入端有上升沿时，计数值COUnt.reg加1,再将COUnlJreg加上20后输出到计数输出端COUnt。本试验技术重点在于理解用组合逻辑电路和时序逻辑电路共同设计20-100力口法计数器，并用VerilogHD1.硬件描述语言来设计该加法计数器；并娴熟驾驭持续赋值语句(assign)和过程赋值语句(always)的运用。其难点是在广合理运用持续赋值语句和if语句使计数器计数初值为20,并且计数终值为100,然后通过观测仿真波形，来验证该加法计数器的功能。三、试验设备、仪器与材料电脑、EDA软件(QuartusII),试验箱、卜载电缆、连接导线。四、试验步源(依据实际操作过程)用VeriIogHD1.语言设计20-100加法计数器的步骤：、运行QUARTUSII软件(2)、启动FileNeW菜单吩咐，、选择YeriIOghdlfile,点击OK后,键入参考源程序程序;(4)、存成COUIer.V文件，然后进行编译。、仿真设计文件启动QuartusIIFileNew菜单，选择otherfiles中的vectorwaveformfile.在波形图中，设置计数脉冲输入elk时钟波形，并将波形文件以默认文件名存盘。执行仿真吩咐，启动仿真并视察仿真波形，并对设计电路的进行功能验证。五、试验过程记录(数据、图表、计算等)学生手写六、试验结果分析与问题探讨学生手写（1.如要将设计的加法计数器改为减法计数器，该如何修改设计？2.如要在所设计的加法计数器基础上增加一个进位位输出，又该如何修改设计？）西华高校试验报告（理工类）开课学院与试验室：电气与电子信息信息学院试验时间:年月0学生姓名学号成绩学生所在学院电气与电子信息学院年级/专业/班课程名称EDA技术课程代码106001589试验项目名称试验四、基于1.pM函数的加法电路设计项目代码指导教师林竞力项目学分一、试验目的1 .熟习QUartUSII软件的运用：2 .熟习运用1.PM函数设计困难的时序电路方法：3 .驾驭锁定管脚、下载方法：二、试验原理在电路中调用1.PM函数（又叫强函数），即参数化的电路功能模块。QUARTUSH软件支持的1.Pv函数种类较多，这里主要运用有加减法功能的1.PM_ADD_SUB函数（其原理框如图所示。必需要设置好该1.PM函数诸如加、减法限制器、其中个加数是否为常数、数据宽度等参数，让其实现相应的功能。设置方法正如前述试验方法一和方法二所述。三、试验设备、仪器与材料电脑、EDA软件(QUarlUSII)、试验箱、下载电缆、连接导线。四、试验步骤(依据实际操作过程用VerilogHD1.语言设计四位加法器的步骤:(1),运行QUARTUSH软件、启动FileNoW菜单吩咐(如图4-1)：(3)、选择VerilOghdlfile,点击OK后，键入上面“二、试验内容”中的程序；(4)、在书目中存成testadd.V文件，点击菜单assignmentdevice,EP件OK1.c84-3器件(family中的FleXIOk),选择然后进行编译。(5)、仿真设计文件启动QuartusIIFileNew菜单，选择Otherfiles中的vectorwaveformfileo以默认文件名存盘，执行仿真吩咐，启动仿真并视察仿真波形，并村设计电路的进行功能验证。（6）、锁定管脚、编程下载。1）锁定管脚方法:点击1：具栏图标如图所示:出现管脚锁定界而。图4.2管脚编辑过程如下：则«1阴33物43f3333Dfrecttonb<-.J_IrpjtIrpijtIrPUtIroJ1OJ_OUjtOUput2S,双击出现下拉菜单,再选择器件管脚.图4.3管脚锁定以后，重新编译次。留意：芯片上有一些特定功能管脚，进行管脚编辑时肯定要留意。另外，在芯片选择中，假如选AUt0,则不允许对管脚进行再安排。2）、器件下载：点击工具栏图标如图所示：出现编程界面，点击hardwaresetupXHdfAsweSetupJByteBlaster(1.PT1Enableroalt<neISPtoatowbackgroundPCogra(TmngforMAXIldw用SlatFDevccChecktwnl5CICO(fe邛AUtoDetectcourt10.fEFFlaaO1.840000579F0000007F图4.4选择正确的编程电缆线。再点上图的Start完成编程下载。留意：假如不能正确下载，可点击AUtODeteCt按钮进行测试，查找缘由，最终按OK退出。五、试验过程记录（数据、图表、计算等）学生手写六、试验结果分析与问题探讨学生手写（1、在仿真时rlt信号会出现毛剌，应如何消退该信号中的毛刺?2、如要将该电路改为一个减法器，又该如何设计？3、方法一与方法二的相互关系怎样？）西华高校试验报告（理工类）开课学院与试验室：电气与电子信息信息学院试验时间:年月0学生姓名学号成绩学生所在学院电气与电子信息学院年级/专业/班课程名称EDA技术课程代码106001589试验项目名称试殴五、深度为4的8位RAM设计项目代码指导较肺林竞力项目学分一、试验目的1 .熟习QUartUSH软件的运用；2 .驾驭用硬件描述语言（VerilogIIDD来设计RAil电路:3 .通过电路的仿真和硬件脍证，进步了解RAM的功能与特点;二、试验原理4X8位RAM的原理框图如图5-1所示，两位地址ad2:0组成4位深度,read、we分别限制RAM的读、写，用if语句描述来区分是否读或写，而CaSe语句则用描述RAM对某一个地址数据的操作。readweelkD7:0Ad1:0图5.1RAM的原理框图木试验技术重点在于理解4X8位RAM的功能后，用VerilogIID1.硬件描述语言来设计该电路；并驾驭if与CaSe语句的运用方法与技巧。其难点是要仿真出4K8位RAM的匚作波形，然后通过观济I仿真波形，来验证RAM设计是否能完成相应的功能。三、试验设备、仪器与材料电脑、EDA软件（Quartus11）、试验箱、下载电缆、连接导线。四、试验步骤（依据实际操作过程）用VcrilogHD1.语言设计移位寄存器的步骤：、运行QUARTUSH软件、启动FileNeW菜单吩咐（如图4T）；、选择VerilOghdlfile,点击OK后,键入上面“二、试验内容”中的程序;、在书目中存成RAM.Y文件，然后进行编译。（5）、仿真设计文件启动Quartus11FiIeNew菜单，选择Otherfiles中的VeCtOrwaveformfile。以默认文件名存盘，执行仿真吩咐，启动仿真井视察仿真波形，并对设计电路的进行功能验证。五、试验过程记录（数据、图表、计算等）学生手写六、试验结果分析与问题探讨学生手写（1.时序电路的特点？2.时序电路与姐合电路的区分是什么？）西华高校试验报告(理工类)开课学院与试验室：电气与电子信息信息学院试酷时间:年月日学生姓名学号成绩学生所在学院电气与电子信息学院年级/专业/班课程名称EDA技术课程代码106001589试验项目名称试验六、“101”序列检测器的设计项目代码指导较肺林竞力项目学分一、试验目的1 .熟;JQUartUSH软件的运用;2 .驾驭用VerilogHD1.硬件描述语言来设计“UH”序列检测器;3 .通过电路的仿真，熟识“101”序列检测器的工作原理。.二、试验原理在状态机设计中主要包括三个对象：1,当前状态，或称为现态(currentstate,CS);2、下一个状态，或称为次态(nextstate,NS)；3、输出逻辑(outlogic,ODo相应的，在用Verilog描述有限状态机时，有下面儿种描述方式:1、三过程描述；2、双过程描述;3、单过程描述。本设计采纳三过程描述，下面给出“101”序列检测器的状态转换图，共有4个状态:SO,SI,S2,S3,分别用几种方式对其描述。图6.1“101”序列检测器的状态转换图三、试验设备、仪器与材料电脑、EDA软件（QuartusH）、试验箱、下教电缆、连接导线。四、试验步骤（依据实际操作过程）1、进入NindOWS操作系统，双击QUarlUSII图标，启动软件。2,单击FileNewProjectWiZard菜单，输入文件名路径与设计项目的名字sm1.seql01,点击QniSh,完成设计项目建立。3、点击ASSignmentDeViCe菜单，选择器件（本设计选用EPFlOKI0）。4、启动FileNeW菜单吩咐,新建VerilogHD1.fiIe文件，并保存。5、在fs11>1.seqlO1.v文件中写出代码并保存、编译IgW三1E,1VBlfb*ia*>itt9tBc*ltC)50zbp>.，5C»”一A4iras*¼*三kl*1>08,e»iv rw*.*')ick.cf.a./a*Ao>kciv,。-5r*1»c«ttuijxc-cciM.r>O>2*t>,Sl2'kO1,922b>t.S>2'tolQ;tCAO<««a<<y)t三a12:XSa&«(><1«nt*&<(«>«1Mefltit()«1MIfCO 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