EDA实验1

【实验目的】

1、掌握7段数码管的使用方法，学习数字编码的规则；

2、进一步熟悉VerilogHDL语言设计方法；

3、学习设计仿真工具的使用方法；

实验一：应用宏模块的多层次原理图设计

【实验原理】

应用宏模块设计多层次电路电路较为复杂，但利用EDA工具能使整个过程简单化，设计计数器及测频时序控制电路后加入到顶层电路即能实现设计。

【实验内容】

①新建一个工程，设计一个含时钟使能的二位十进制加法器：

仿真确认：

保存工程，creat一个此工程原理图的器件，保存为conter8（我保存为了2-10）关闭工程。

新建另一个工程，导入器件conter8（在project->add file中）并完成频率计主结构的原理图连线：

新建仿真文件（注意设置F_IN周期为410ns，CNT_EN周期为32us）运行：

得到正确结果。

②制作第二部分：测频时序电路器件原理图

仿真正确：

与①最后相同，添加器件tf_ctro完成顶级电路：

仿真也与①相同：

实验二：设计十六进制7段译码器

【实验原理】

7段数码是纯组合电路，通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能作十进制BCD码译码，然而数字系统中的数据处理和运算都是二进制的，所以输出表达都是十六进制的，为了满足十六进制数的译码显示，最方便的方法就是利用译码程序在FPGA/CPLD中来实现。例如6-18作为7段译码器，输出信号LED7S的7位分别接图6-17数码管的7个段，高位在左，低位在右。例如当LED7S输出为“1101101”时，数码管的7个段g,f,e,d,c,b,a分别接1,1,0,1,1,0,1；接有高电平的段发亮，于是数码管显示“5”。注意，这里没有考虑表示小数点的发光管，如果要考虑，需要增加段h，例6-18中的LED7S:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)应改为…(7 DOWNTO 0)。

【实验内容】

①将设计好的VHDL译码器程序在Quartus II上进行编辑、编译、综合、适配、仿真，给出其所有信号的时序仿真波形。

②引脚锁定。

③用第三章介绍的例化语句，完成顶层电路设计。

【实验结果】

七段译码器设计代码：

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

ENTITY DECL7S IS

PORT ( a :IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);

led7s :OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0));

END ENTITY DECL7S;

ARCHITECTURE one OF DECL7S IS

BEGIN

PROCESS(a)

BEGIN

CASE a IS

WHEN "0000" => led7s<="0111111";

WHEN "0001" => led7s<="0000110";

WHEN "0010" => led7s<="1011011";

WHEN "0011" => led7s<="1001111";

WHEN "0100" => led7s<="1100110";

WHEN "0101" => led7s<="1101101";

WHEN "0110" => led7s<="1111101";

WHEN "0111" => led7s<="0000111";

WHEN "1000" => led7s<="1111111";

WHEN "1001" => led7s<="1101111";

WHEN "1010" => led7s<="1110111";

WHEN "1011" => led7s<="1111100";

WHEN "1100" => led7s<="0111001";

WHEN "1101" => led7s<="1011110";

WHEN "1110" => led7s<="1111001";

WHEN "1111" => led7s<="1110001";

END CASE;

END PROCESS;

END ARCHITECTURE one;

仿真：

四位二进制设计代码：

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

ENTITY CNT4B IS

PORT (CLK,RST,ENA:IN STD_LOGIC;

OUTY:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);

COUT:OUT STD_LOGIC);

END CNT4B;

ARCHITECTURE behav OF CNT4B IS

BEGIN

PROCESS(CLK,RST,ENA)

V ARIABLE Q:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); BEGIN

IF RST='0' THEN Q:=(OTHERS=>'0');

ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN

IF ENA='1' THEN

Q:=Q+1;

END IF;

END IF;

IF Q="1111" THEN COUT<='1';

ELSE COUT<='0';END IF;

OUTY<=Q;

END PROCESS;

END behav;

仿真：

顶层器件原理图：

仿真输出波形：

结果与预期偏差较小。可视为正常。

西安电子科技大学EDA实验报告

EDA大作业及实验报告

实验一：QUARTUS Ⅱ软件使用及组合电路设计仿真 实验目的： 学习QUARTUS Ⅱ软件的使用，掌握软件工程的建立，VHDL源文件的设计和波形仿真等基本内容； 实验内容： 1.四选一多路选择器的设计 首先利用QuartusⅡ完成4选1多路选择器的文本编辑输入(mux41a.vhd)和仿真测试等步骤，给出仿真波形。 步骤： （1）建立工作库文件夹和编辑设计文件； （2）创建工程； （3）编译前设置； （4）全程编译； （5）时序仿真； （6）应用RTL电路图观测器（可选择） 实验程序如下： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY mux41 IS PORT( S10:IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); A,B,C,D:IN STD_LOGIC; Q:OUT STD_LOGIC ); END ENTITY mux41; ARCHITECTURE bhv OF mux41 IS BEGIN PROCESS(A,B,C,D,S10) BEGIN IF S10="00" THEN Q<=A; ELSIF S10="01" THEN Q<=B; ELSIF S10="10" THEN Q<=C; ELSE Q<=D; END IF; END PROCESS; END bhv; 波形仿真如图：

其中，分别设置A,B,C,D四个输入都为10.0ns的方波，其占空比分别为25%，50%，75%，90%以作为四种输入的区分，使能端s10以此输入00(即[0])，01(即[1])，10(即[2])，11(即[3])，可以观察到输出端Q依次输出分别为A,B,C,D。试验成功。 其RTL电路图为： 2.七段译码器程序设计仿真 2．1 原理：7段数码是纯组合电路，通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能作十进制BCD码译码，然而数字系统中的数据处理和运算都是2进制的，所以输出表达都是16进制的，为了满足16进制数的译码显示，最方便的方法就是利用VHDL译码程序在FPGA或CPLD中实现。本项实验很容易实现这一目的。例1作为7段BCD码译码器的设计，输出信号LED7S的7位分别接如实验图1数码管的7个段，高位在左，低位在右。例如当LED7S输出为"0010010" 时，数码管的7个段：g、f、e、d、c、b、a分别接0、0、1、0、0、1、0，实验中的数码管为共阳极的，接有低电平的段发亮，于是数码管显示“5”。 实验图1 数码管及其电路 2．2 实验内容：参考后面的七段译码器程序，在QUARTUS II上对以下程序进行编辑、编译、综

EDA实验指导书

实验一上机学习电路原理图的绘制（2） 一、设计目的 1. 掌握PROTEL软件的安装、运行及卸载，掌握Protel 99 SE的基本操作； 2. 掌握设计管理器的使用和设计环境的设置，熟悉常用元件库和各主要菜单及命令的使用； 3．学习电路原理图的基本绘图方法 二、设计内容 1.设置原理图的环境参数，添加相应的元件库文件 2.绘制课本P92页的一个D/A功能模块电路图，其中由一片12位的D/A、两片运放、一些电阻和电容组成 图1-1 实验1电路原理图实例 三、设计设备和仪器 1．计算机 1 台（CPU要求Pentium 166MHz以上，推荐内存应为16MB以上，显示器分辨率为800×600(或1024×768)模式。） 2.Protel 99SE 软件 四、设计方法 根据电路图加载相应的元件库文件，然后选择放置电子元件，编辑各元件并精确调整元件位置。对放置好的元件根据例图连接导线，绘制总线和总线出入端口，放置网络标号及电源和输入输出端口。最后放置注释文字。 五、实验步骤 （1）新建名为自己学号姓名的设计数据库 点击“NEW新建”新建数据库文件 在上图所示的选项栏里设置名为自己姓名学号的数据库文件 （2）建立名为自己姓名的原理图文件

点击上图所示图标建立名为自己姓名的原理图文件（3）进入原理图设计环境，修改文件名并修改图纸大小为A4 点击下图中“Options”选项设置图纸大小 （4）加载常用元件库 （5）从元件库中选出需用元件放在原理图设计工作面上 （6）利用绘图工具对所有元器件进行连线 最终原理图如图所示。 六、设计报告 1．明确实验目的和实验要求； 2．写出详细的实验内容和步骤； 3．写出实验中遇到的问题及改正的方法 七、注意事项 熟悉绘图工具的功能和用法是绘制好电路原理图的关键。

EDA实验指导 基于FPGA的动态扫描电路设计new

FPGA实验指导及记录 实验三基于FPGA的数码管动态扫描电路设计 1.实验目的： （1）掌握FPGA工作的基本原理、FPGA硬件平台的使用； （2）熟悉7段数码管显示译码电路的设计。 （3）掌握数码管动态扫描显示原理及动态扫描电路的设计。 2.实验任务：利用FPGA硬件平台上的6位数码管动态显示计数器输出数据。 3.电路设计 （1）顶层电路 由分频模块fre_div，计数器模块counter100，译码显示模块diaplay构成。分频模块fre_div将可将实验平台晶体振荡器提供的50MHz时钟信号分频，输出500Hz，1KHz及1Hz三种信号备用，conter100模块实现模100计数功能，display模块为数码管动态显示模块，实现计数数字在6位数码管上的动态显示。 （2）分频器模块fre_div 该模块已经设计完成，存放在F盘502文件夹里，使用时请自行拷贝至当前工程文件夹，并按设计需要选择合适的输出。 （3）计数器模块counter100 该计数器模块实现模100计数。此处同学们应掌握数据总线的画法。

（4）译码显示模块display 该模块由counter6模块，dig_select模块，seg_select模块以及decoder模块构成，请同学们自行完成该模块总体设计，当display模块的输入信号scanclk频率为1KHz时，数码管扫描周期为36ms，每次扫描每位数码管显示时长6ms。各子模块设计思路如下。 a)counter6模块 该模块需使用74390设计一个模6的计数器。请在空白处做预设计，画出电路图。 b)dig_select模块 该模块用于选择6位数码管中的某一位显示相应字形。74138为3-8译码器，功能表见附录。

基于VHDL语言的EDA实验报告(附源码)

EDA 实验报告 ——多功能电子钟 姓名:张红义 班级：10级电科五班 学号：1008101143 指导老师：贾树恒

电子钟包括：主控模块，计时模块，闹钟模块，辅控模块，显示模块，蜂鸣器模块，分频器模块。 1．主控模块： 主要功能：控制整个系统，输出现在的状态，以及按键信息。 源代码: libraryieee; use ieee.std_logic_1164.all; useieee.std_logic_arith.all; useieee.std_logic_unsigned.all; entity mc is port(functionswitch,k,set,lightkey: in std_logic; chose21,setout: out std_logic; lightswitch:bufferstd_logic; modeout,kmodeout : out std_logic_vector(1 downto 0); setcs,setcm,setch,setas,setam,setah:outstd_logic); end mc; architecture work of mc is signalmode,kmode:std_logic_vector(1 downto 0); signal light,chose21buf:std_logic; signalsetcount:std_logic_vector(5 downto 0); begin process(functionswitch,k,set,lightkey) begin iffunctionswitch'event and functionswitch='1' then mode<=mode+'1'; end if; iflightkey'event and lightkey='1' then lightswitch<=not lightswitch; end if; if mode="01" thenchose21buf<='0'; else chose21buf<='1'; end if; ifk'event and k='1' then if mode="01" or mode="11" then kmode<=kmode+'1'; end if;end if; if set='1' then if mode = "01" then ifkmode="01" then setcount<="000001"; elsifkmode="10" thensetcount<="000010"; elsifkmode="11" then setcount<="000100";

EDA实验指导书

实验一 MAX+PLUSII软件的使用 [实验目的] 掌握MAX+PLUSII软件的使用。 [实验内容] 学习MAX+PLUSII软件的设计操作步骤。 [实验原理] MAX+PLUSII软件介绍。 MAX+PLUSII软件功能简介： 1 原理图输入（Graphic Editor） MAX+PLUSII软件具有图形输入能力,用户可以方便的使用图形编辑器输入电路图,图中的元器件可以调用元件库中元器件,除调用库中的元件以外,还可以调用该软件中的符号功能形成的功能块。 2 硬件描述语言输入(Text Editor) MAX+PLUSII软件中有一个集成的文本编辑器,该编辑器支持VHDL,AHDL和Verilog硬件描述语言的输入,同时还有一个语言模板使输入程序语言更加方便,该软件可以对这些程序语言进行编译并形成可以下载配置数据。 3 波形编辑器(waveform Editor) 在进行逻辑电路的行为仿真时，需要在所设计电路的输入端加入一定的波形，波形编辑器可以生成和编辑仿真用的波形（*.SCF文件），使用该编辑器的工具条可以容易方便的生成波形和编辑波形。 4 编译与仿真 当设计文件被编译好,并在波形编辑器中将输入波形编辑完毕后,就可以进行行为仿真了,通过仿真可以检验设计的逻辑关系是否准确。 5 器件编程 当设计全部完成后,就可以将形成的目标文件下载到芯片中,实际验证设计的准确性。[实验步骤] 设计过程如下： 1)输入项目文件名(File/Project/Name) 2)输入源文件(图形、VHDL、AHDL、Verlog和波形输入方式) (Max+plusⅡ/graphic Editor, Max+plusⅡ/Text Editor, Max+plusⅡ/Waveform Editor) 3)指定CPLD型号(Assign/Device) 4)设置管脚、下载方式和逻辑综合的方式 (Assign/Global Project Device Option,Assign/Global Logic Synthesis) 5)保存并检查源文件(File/project/Save & Check) 6)指定管脚(Max+plusⅡ/Floorplan Editor) 7)保存和编译源文件(File/project/Save & Compile) 8)生成波形文件(Max+plusⅡ/Waveform Editor) 9)仿真(Max+plusⅡ/Simulator) 10)下载配置(Max+plusⅡ/Programmer) [实验报告要求] 不做要求。 实验二简单组合逻辑电路设计 [实验目的] 1 通过本实验提供的实例,掌握组合逻辑电路的设计方法。

EDA实验

河南农业大学 课程设计报告 设计题目：交通灯控制器的设计 学院：理学院 专业：电子信息科学与技术 班级： 08级电科（2）班 学号： 0808101035 姓名：石利芳 电子邮件： Shiliminanyang@https://www.sodocs.net/doc/6c13986408.html, 日期： 2011年12 月 成绩： 指导教师：贾树恒

河南农业大学 理学院 课程设计任务书 学生姓名石利芳指导教师贾树恒 学生学号0808101035 专业电子信息科学与技术 题目交通灯控制器的设计 任务与要求 主要内容： 设计主干道的交叉路口交通信号灯无人自动管理的控制系统.将路口红绿灯的各种亮灯情况定义为不同的状态,路口状况定义为触发条件,组成有限状态机。 要求： （1）采用VHDL语言编写程序，并在QUARTUSII工具平台中进行仿真，下载到EDA实验箱进行验证。 （2）熟练操作设计所用的软硬件系统：Max+plusⅡ软件。 （3）按要求编写课程设计报告，正确绘制程序流程图、实验接线图等，正确阐述设计原理、方法和实验结果。 （4）通过课程设计培养学生严谨的科学态度，认真地工作作风。 （5）在老师的指导下，要求每个学生独立完成课程设计报告的全部内容。 开始日期2011 年 12 月 6 日完成日期2011 年 12 月 15 日课程设计所在单位理学院电子科学系

1引言 当前，大量的信号灯电路正向着数字化、小功率、多样化、方便人、车、路三者关系的协调，多值化方向发展随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 1.1 设计的目的 本次课程设计的目的是通过设计交通灯控制器，了解EDA技术，了解并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想，巩固和综合运用所学过的计算机组成原理知识，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。 1.2 设计的基本内容 这次课程设计的题目是交通灯控制器的设计。设计了主干道的交叉路口交通信号灯无人自动管理的控制系统.将路口红绿灯的各种亮灯情况定义不同的状态,路口状况定义为触发条件,组成有限状态机.基于此模型的交通信号灯控制系统可充分利用现有交通资源,缓解城市交通压力。 2 EDA、VHDL、有限状态机简介 2.1 EDA简介 EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，是90年代初从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）和CAE（计算机辅助工程）的概念发展而来的。EDA 技术是以计算机为工具，根据硬件描述语言HDL（ Hardware Descriptionlanguage）完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。 典型的EDA工具中必须包含两个特殊的软件包，即综合器和适配器。综合器的功能就是将设计者在EDA 平台上完成的针对某个系统项目的HDL、原理图或状态图形描述，针对给定的硬件系统组件，进行编译、优化、转换和综合，最终获得我们欲实现功能的描述文件。综合器在工作前，必须给定所要实现的硬件结构参数，它的功能就是将软件描述与给定的硬件结构用一定的方式联系起来。也就是说，综合器是软件描述与硬件实现的一座桥梁。综合过程就是将电路的高级语言描述转换低级的、可与目标器件FPGA/CPLD相映射的网表文件。 适配器的功能是将由综合器产生的王表文件配置与指定的目标器件中，产生最终的下载文件，如JED 文件。适配所选定的目标器件（FPGA/CPLD芯片）必须属于在综合器中已指定的目标器件系列。 硬件描述语言HDL是相对于一般的计算机软件语言，如：C、PASCAL而言的。HDL语言使用与设计硬件电子系统的计算机语言，它能描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接方式。设计者可利用HDL程序

09EDA实验指导书

EDA实验指导书

目录 实验一基于QUARTUSII图形输入电路的设计 (2) 实验二含异步清零和同步使能的加法计数器 (5) 实验三图形和VHDL混合输入的电路设计 (7) 实验四矩阵键盘接口电路的设计 (10) 实验五交通灯控制电路实验 (16) 附图EP1K10TC100管脚图 (24) 主芯片：ACEX 1K 系列的EP1K10TC100-3 下载电缆：Byte Blaster II

实验一基于QUARTUSII图形输入电路的设计 一、实验目的 1、通过一个简单的3线—8线译码器的设计,掌握组合逻辑电路的设计方法。 2、初步了解QUARTUSII原理图输入设计的全过程。 3、掌握组合逻辑电路的静态测试方法。 二、实验原理 3线-8线译码器三输入，八输出。当输入信号按二进制方式的表示值为N时，输出端标号为N的输出端输出高电平表示有信号产生，而其它则为低电平表示无信号产生。因为三个输入端能产生的组合状态有八种，所以输出端在每种组合中仅有一位为高电平的情况下，能表示所有的输入组合。其真值表如表1-1所示 输入输出 D2 D1 D0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 表1-1 3线-8线译码器真值表 译码器不需要像编码器那样用一个输出端指示输出是否有效。但可以在输入中加入一个输出使能端，用来指示是否将当前的输入进行有效的译码，当使 能端指示输入信号无效或不用对当前信号进行译码时，输出端全为高电平，表 示无任何信号。本例设计中没有考虑使能输入端，自己设计时可以考虑加入使 能输入端时，程序如何设计。 三、实验内容 在本实验中，用三个拨动开关来表示3线-8线译码器的三个输入（D2-D0）；用

eda实验

实验一3/8 译码器和半加器的实现 一．实验目的 1．学习QuartusⅡ的基本操作； 2．熟悉教学实验箱的使用 3．设计一个3/8 译码器和一个半加器； 4．初步掌握VHDL语言和原理图的设计输入，编译，仿真和调试过程； 二．实验说明 1.本次实验要求应用VHDL语言实现一个3/8 译码器。3/8 译码器的逻辑功能如下： 本实验要求使用VHDL语言描述3/8译码器，并在实验平台上面实现这个译码器。描述的时候要注意VHDL语言的结构和语法，并熟悉QuartusⅡ的文本编辑器的使用方法。尝试使用不同的VHDL语言描述语句实现3/8译码器，并查看其RTL结构区别，理解不同描述方法对综合结果的影响。将程序下载到实验箱上，分别用按键和LED作为输入和输出对结果进行验证，进一步熟悉所用EDA实验箱系统。 2. 采用原理图的方式实现一个半加器。 本实验的具体电路自己通过真值表或布尔方程式得出，建立工程和和块原理图文件，并进行编译和仿真，验证设计的正确性。 本实验的内容比较简单，主要是通过这次实验熟悉实验环境，为以后更好的做实验做准备。 所用器件 EDA实验箱、EP1K10TC100-3器件。 三．实验步骤 按照教学课件《QUARTUS II 使用方法》，学习QuartusⅡ软件的使用方法：1．在WINDOWS 界面双击QuartusⅡ图标进入QuartusⅡ环境； 2．单击File 菜单下的New Project Wizard: Introduction 按照向导里面的介绍新建一个工程并把它保存到自己的路径下面。（注意路径当中不要有中文和空格）3．单击File 菜单下的New，选择VHDL File（原理图方式时选择Block

EDA实验

实验报告 课程名称：EDA实验 实验题目：EDA实验总结 学生姓名：裴彬彬学号：20101050045 物理科学技术学院物理系2010 级电子科学与技术专业 指导教师：陈永康 实验时间：2013 年 实验地点：物科学院3414

一：3-8译码器 实验程序： module no1(y,en,a) ; output [7:0]y ; input en ; input [2:0]a; reg[7:0] y ; always @ (en or a) if (!en) y = 8'b1111_1111 ; else case(a) 3'b000 : y = 8'b1111_1110 ; 3'b001 : y = 8'b1111_1101 ; 3'b010 : y = 8'b1111_1011 ; 3'b011 : y = 8'b1111_0111 ; 3'b100 : y = 8'b1110_1111 ; 3'b101 : y = 8'b1101_1111 ; 3'b110 : y = 8'b1011_1111 ; 3'b111 : y = 8'b0111_1111 ; default : y = 8'bx ; endcase endmodule 波形： 实验总结： 1．编程中在使用CASE语句时，容易将ENDCASE语句忘掉，导致程序错误。 2．在文件名必须与VHDL文件中的设计实体名保持一致。

二：4位并行乘法器 实验程序： module no2(a,b,y); input [3:0]a; input [3:0]b; output [7:0]y; assign y=a*b; endmodule 波形： 实验总结： 本实验学习了assign语句的使用方法和使用条件。三：补码生成 实验程序： module no3 (a,y); input [7:0]a; output [7:0]y; reg [7:0]y;

EDA实验指导书

ED心验指导书齐鲁理工学院

目录 实验一Protel DXP 2004认识实验 0 实验二两级阻容耦合三极管放大电路原理图设计 0 实验三原理图元件库建立与调用 (2) 实验四两级阻容耦合三极管放大电路PCB图设计............................ .4实验五集成电路的逻辑功能测试.. (6) 实验六组合逻辑电路分析与设计............................................... 1.1实验七Quartus II的使用 ................................................. 1.6实验八组合逻辑器件设计. (16) 实验九组合电路设计 (24)

实验一Protel DXP 2004 认识实验 一、实验目的 1. 掌握Protel DXP 2004的安装、启动和关闭。 2. 了解Protel DXP 2004主窗口的组成和各部分的作用。 3. 掌握Protel DXP 2004工程和文件的新建、保存、打开。 二、实验内容与步骤 1、Protel_DXP_2004 的安装 (1) 用虚拟光驱软件打开Protel_DXP_2004.iso 文件 (2) 运行setup\Setup.exe 文件，安装Protel DXP 2004 (3) 运行破解程序后，点击导入模版”，先导入一个ini文件模版(如果要生成单机版的License选择Unified Nexar-Protel License.ini;要生成网络版的License选择Unified Nexar-Protel Network License.ini )，然后修改里面的参数：TransactorName=Your Name (将"Your Name替换为你想要注册的用户名)；SerialNumber=0000000 (如果你只有一台计算 机，那么这个可以不用修改，如果有两台以上的计算机且连成局域网，那么请保证每个License文件中的SerialNumber=为不同的值。修改完成后点击生成协议文件"，任意输入一 个文件名(文件后缀为.alf)保存，程序会在相应目录中生成1个License文件。点击替换密钥”，选取DXP.exe (在DXP 2004安装目录里，默认路径为)，程序会自动替换文件中的公开密钥。将前面生成的License文件拷贝至DXP 2004安装目录里(默认路径为)授权完成。 (4) 打开Protel 在左上角DXP 菜单下的Preference 菜单项里，选中Use localize resources后关闭Protel_DXP_2004 ,重新打开软件变为简体中文版本。 2、Protel_DXP_2004 的卸载 卸载Protel_DXP_2004的具体步骤如下： (1) 在Windows的“开始”菜单中选择“设置/控制面板”，然后在控制面板中选择“添加/删除程序”选项，将弹出对话框。从中选择DXP 2004应用软件。 (2) 单击删除”按钮，将弹出对话框，询问用户是否真的要删除程序。 (3) 单击“是”按钮，开始卸载。在卸载过程中，若想终止卸载，可单击“取消”按

EDA实验实验报告

数字eda实验实验报告 学院：计算机科学与工程学院专业：通信工程学 号： 0941903207 姓名：薛蕾指导老 师：钱强 实验一四选一数据选择器的设计 一、实验目的 1、熟悉quartus ii软件的使用。 2、了解数据选择器的工作原理。 3、熟悉eda开发 的基本流程。 二、实验原理及内容 实验原理 数据选择器在实际中得到了广泛的应用，尤其是在通信中为了利用多路信号中的一路， 可以采用数据选择器进行选择再对该路信号加以利用。从多路输入信号中选择其中一路进行 输出的电路称为数据选择器。或：在地址信号控制下，从多路输入信息中选择其中的某一路 信息作为输出的电路称为数据选择器。数据选择器又叫多路选择器，简称mux。 4选1数据 选择器： （1）原理框图：如右图。 d0 、d1、d2、d3 ：输入数据 a1 、a0 ：地址变量 由地址码决定从４路输入中选择哪１路输出。 （2）真值表如下图： （3）逻辑图 数据选择器的原理比较简单，首先必须设置一个选择标志信号，目的就是为了从多路信 号中选择所需要的一路信号，选择标志信号的一种状态对应着一路信号。在应用中，设置一 定的选择标志信号状态即可得到相应的某一路信号。这就是数据选择器的实现原理。 三．实验内容 1、分别采用原理图和vhdl语言的形式设计4选1数据选择器 2、对所涉及的电路进行 编译及正确的仿真。电路图： 四、实验程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity mux4 is port( a0, a1, a2, a3 :in std_logic; s :in std_logic_vector (1 downto 0); y :out std_logic ); end mux4; architecture archmux of mux4 is begin y <= a0 when s = 00 else --当s=00时，y=a0 a1 when s = 01 else --当s=01时，y=a1 a2 when s = 10 else --当s=10时，y=a2 a3; --当s取其它值时，y=a2 end archmux; 五、运行结果 六．实验总结 真值表分析： 当js=0时，a1,a0取00,01,10,11时，分别可取d0,d1,d2,d3. 篇二：eda实验报告模版 《eda技术》实验报告

EDA实验指导书new_Quartus2

EDA技术实验手册及程序代码 物理与信息项目学院 学号：111000228 姓名：汪艺彬 注意事项 1、本实验手册是为了配合《EDA技术实用教程》，作为本课程实验环节的补充 指导而编制。 2、实验中涉及的QuartusⅡ软件的使用请参考 《EDA技术实用教程》中有关章节。 手册中所有的虚线空白框，都留出来作为实验记录之用，每个实验完成后，应按照实验内容的要求将实验结果记入框中。 4、每个实验后面都附有一道思考题，完成实验内容后可以作为更进一步的练习 。 5、每次实验后将手册相关部分<完成实验结果记录）和实验源代码<.vhd文件） 一起，作为实验报告上交。 6、课程结束后请将所有报告按顺序加封面装订好上交，作为实验部分成绩计入 总成绩。 实验一利用原理图输入法设计4位全加器一、实验目的： 熟悉如何在QuartusⅡ集成环境下利用原理图输入设计简单组合逻辑电路，掌握层次化的电路设计方法。 二、实验原理： 一个4位全加器可以由4个一位全加器构成，加法器间的进位可以串行方式实现，即将低位加法器的进位输出cout与相邻的高位加法器的进位输入信号cin相接。 三、实验内容： 1.QuartusII软件的熟悉

熟悉QuartusⅡ环境下原理图的设计方法和流程，可参考课本5.4节的内容，重点掌握层次化的设计方法。 2.设计1位全加器原理图 设计的原理图如下所示 3.利用层次化原理图方法设计4位全加器 <1）生成新的空白原理图，作为4位全加器设计输入 <2）利用已经生成的1位全加器作为电路单元，设计4位全加器的原理图，如下所示 4、设计一个超前进位4位全加器 以上设计的全加器是基于串行进位的结构，高位的进位输入必须等待低位的运算结果，造成较长的延时。通过对进位位进行超前运算，可以缩短这部分的延时。 在已有1位全加器的基础上设计一个具有超前进位结构的4位全加器，原理图如下所示 5、完成设计流程

EDA实验指导书

实验一利用原理图输入法设计4位全加器 一、实验目的： 熟悉如何在QuartusⅡ集成环境下利用原理图输入设计简单组合逻辑电路，掌握层次化的电路设计方法。 二、实验原理： 一个4位全加器可以由4个一位全加器构成，加法器间的进位可以串行方式实现，即将低位加法器的进位输出cout与相邻的高位加法器的进位输入信号 cin相接。 三、实验内容： 1.QuartusII软件的熟悉 熟悉QuartusⅡ环境下原理图的设计方法和流程，可参考课本5.4节的内容，重点掌握层次化的设计方法。 2.设计1位全加器原理图 设计的原理图如下所示 3.利用层次化原理图方法设计4位全加器 （1）生成新的空白原理图，作为4位全加器设计输入 （2）利用已经生成的1位全加器作为电路单元，设计4位全加器的原理图，如 下所示 以上为一位半加器

以上为1位全加器 以上为4位全加器 4、设计一个超前进位4位全加器 以上设计的全加器是基于串行进位的结构，高位的进位输入必须等待低位的运算结果，造成较长的延时。通过对进位位进行超前运算，可以缩短这部分的延 时。 在已有1位全加器的基础上设计一个具有超前进位结构的4位全加器，原理图如下所示

以上为4位超前进位全加器 5、完成设计流程 （1）在QuartusII环境下对以上设计电路按照教材5.1节的流程进行编译，排 除错误，生成最终配置文件。 （2）对结果进行时序仿真，观察设计的正确性（注意观察时序仿真波形中引入 的延时），如有错误应改正电路，并重新执行整个流程，直到得到正确的仿真结 果。 四、思考题 1、你在原理图设计中使用的是哪一个库里面的元件，是否还有其他库可用，有 什么不同？请试着用另外一个库重复以上的设计内容。 2、试用QuartusII下的时序分析器(教材11.3.7～11.3.8)分析两种进位结构的 4位全加器的时序，给出数据对比，说明两者之间的性能差异。 以上为串行加法器仿真时序

eda实验要求及报告要求(1)

实验一全加器的设计 （一）实验目的 以四位二进制全加器为例熟悉利用QuartusII的原理图输入方法和文本输入法设计简单组合电路；学习多层次工程的设计方法。 （二）实验要求 ⑴用文本方法实现一位全加器，再采用层次设计法用原理图输入完成4位全加器的设计； ⑵给出此项设计的仿真波形； ⑶用发光LED指示显示结果。 （三）实验流程 1、创建1位全加器工程，新建verilog文本文件，编译，转换为.bsf符号文件。 2、同一文件夹下创建4位全加器工程，新建bdf原理图文件并编译。 3、新建vwf波形文件，时序仿真验证加法功能。 4、引脚锁定并再次编译。 5、添加.sof文件下载测试。 （四）实验效果

实验二模可变计数器的设计（一）实验目的 1、进一步熟悉EDA开发板和QuartusⅡ软件的使用方法； 2、学习静态数码管的使用； 3、学习计数器的设计、仿真和硬件测试；学习7段数码显示译码器设计；（二）实验要求

设计模可变计数器，可任选模的大小（例模15、模115），实验要求： （1）设置一位控制位M，要求M=0：模X计数；M=1：模Y计数； （2）计数结果用3位数码管显示，显示BCD码； （3）给出此项设计的仿真波形； （4）选择实验电路验证此计数器的功能。 设置涉及2个开关和一个按键，一个开关控制改变模值，另一开关作为使能控制，按键作为异步清0。 （三）实验程序 module counter(CLK,RST,EN,M0,HEX0,HEX1,HEX2,dataout0,dataout1,dataout2); input CLK,RST,EN,M0;//时钟，复位，复位用KEY0 output[6:0]HEX0,HEX1,HEX2; output[3:0]dataout0,dataout1,dataout2; reg[3:0]dataout0,dataout1,dataout2; reg[6:0]HEX0,HEX1,HEX2; reg[7:0]MAX; reg[32:0]cnt; reg CLK1; parameter CNT_MAX=1; always@(posedge CLK or negedge RST) begin if(!RST)begin cnt<=0;CLK1<=0;end else if(cnt==CNT_MAX) begin cnt<=0;CLK1=~CLK1;end else cnt<=cnt+1; end always@(M0) if(M0==1)MAX<=8'd15; else MAX<=8'd105; wire[7:0]num; assign num=dataout0+dataout1*10+dataout2*100; always@(posedge CLK1or negedge RST) //always@(posedge CLK or negedge RST) begin if(!RST)dataout0<=0; else if(EN&&num

EDA实验箱实验指导书

实验二流水灯 1.实验目的 通过本实验让学生进一步了解、熟悉和掌握CPLD/FPGA开发软件的使用方法及VHDL 语言的编程方法；学习简单的时序电路的设计和硬件测试。 2.实验内容 本实验的内容是控制实验箱上的发光二极管LED1—LED8，使之实现流水灯显示。3.实验原理 在LED1~LED8引脚上周期性地输出流水数据，即输出的数据依次为11111111、11111110、11111100、11111000、11110000、11100000、11000000、10000000、00000000，如此循环显示，输出数据“0”，表示点亮相应的LED小灯。为了方便观察，流水的速率控制在2Hz左右。在核心板上有一个48MHz的标准时钟源，该时钟源与芯片EP2C5的23脚相连。为了产生2Hz的时钟源，在此调用了分频模块int_div。 4.实验步骤 (1)启动Quartus II，建立一个空白工程，然后命名为led_waterflow.qpf。 (2)新建ledwater.vhd源程序文件，源代码如下。然后进行综合编译。若在编译过程中发现错误，则找出并更正错误，直到编译成功为止。生产符号文件ledwater.bsf (File→ Create/_Update → Create Symbol Files for Current File)。 流水灯程序参考 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_Arith.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_Unsigned.ALL; ENTITY ledwater IS PORT( clk: IN STD_LOGIC; led: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) );END; ARCHITECTURE one OF ledwater IS SIGNAL led_r:STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0); BEGIN led<=led_r(7 DOWNTO 0); PROCESS(clk) BEGIN IF clk’event and clk=’1’ THEN led_r<=led_r(7 DOWNTO 0) & '0'; IF led_r="000000000" THEN --循环完毕吗？ led_r<="111111111"; --是，则重新赋初值 END IF; END IF; END PROCESS; END; (3)将实验模块库里的int_div.vhd和int_div.bsf拷贝到工程目录下。

EDA技术实验报告完整版

福建农林大学金山学院 信息工程类 实验报告 课程名称：EDA技术 姓名：邱彬彬 系：信息与机电工程系 专业：电子信息工程专业 年级：2010级 学号：100201079 指导教师：蔡剑卿 职称：讲师 2013年05月03日

实验项目列表

福建农林大学金山学院信息工程类实验报告 系：信息与机电工程系专业：电子信息工程年级： 2010级 姓名：邱彬彬学号： 100201079 实验课程： EDA技术 实验室号：__田实405 实验设备号： 2B 实验时间： 2013年4月13日指导教师签字：成绩： 实验一Quartus II 9.0软件的使用 1．实验目的和要求 本实验为验证性实验，其目的是熟悉Quartus II 9.0软件的使用，学会利用Quartus II 9.0软件来完成整个EDA开发的流程。 2．实验原理 利用VHDL完成电路设计后，必须借助EDA工具中的综合器、适配器、时序仿真器和编程器等工具进行相应的处理后，才能使此项设计在FPGA上完成硬件实现，并得到硬件测试，从而使VHDL设计得到最终的验证。 Quartus II是Altera提供的FPGA/CPLD开发集成环境，包括模块化的编译器，能满足各种特定设计的需要，同时也支持第三方的仿真工具。 3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境） 实验的硬件环境是： 微机一台 GW48 EDA实验开发系统一套 电源线一根 十芯JTAG口线一根 USB下载线一根 USB下载器一个 实验的软件环境是： Quartus II 9.0软件 4．操作方法与实验步骤 利用Quartus II 9.0软件实现EDA的基本设计流程：创建工程、编辑文本输入设计文件、编译前设置、全程编译、功能仿真。 利用Quartus II 9.0软件实现引脚锁定和编译文件下载。

eda实验指导书新印刷

淮阴工学院EDA技术实验指导书 编者：叶小婷 电子与电气工程学院 2014年6月7日

目录 实验一基于QUARTUSII 图形输入电路的设计 (1) 实验二基于VHDL 格雷码编码器的设计 (16) 实验三含异步清零和同步使能的加法计数器 (18) 实验四八位七段数码管动态显示电路的设计 (20) 实验五数控分频器的设计 (22) 实验六图形和VHDL 混合输入的电路设计 (23) 实验七四位并行乘法器的设计 (26) 实验八基本触发器的设计 (28) 实验九四位全加器设计 (30) 实验十矩阵键盘显示电路的设计 (32) 实验十一用VHDL 设计七人表决器 (35) 实验十二用VHDL 设计四人抢答器 (37) 实验九熟悉PROTEL99环境 (39) 实验十原理图设计 (42) 实验十一元件制作与网络表操作 (44) 实验十二印刷电路板设计 (47) 附录一实验箱常用管脚分配表 (49) 附录二参考程序 (51)

实验一基于QUARTUSII 图形输入电路的设计 一、实验目的 1．通过一个简单的3—8译码器的设计，掌握组合逻辑电路的设计方法。 2．初步了解QUARTUSII 原理图输入设计的全过程。 3．掌握组合逻辑电路的静态测试方法。 二、实验设备 1．PC机一台； 2．Altera Blaster下载器一根； 3．THGSC-3型实验箱一台。 三、实验原理 3-8译码器三输入，八输出。当输入信号按二进制方式的表示值为N时，输出端标号为N 的输出端输出高电平表示有信号产生，而其它则为低电平表示无信号产生。因为三个输入端能产生的组合状态有八种，所以输出端在每种组合中仅有一位为高电平的情况下，能表示所有的输入组合。 译码器不需要像编码器那样用一个输出端指示输出是否有效。但可以在输入中加入一个输出使能端，用来指示是否将当前的输入进行有效的译码，当使能端指示输入信号无效或不用对当前信号进行译码时，输出端全为高电平，表示无任何信号。本例设计中没有考虑使能输入端，自己设计时可以考虑加入使能输入端时，程序如何设计。 四、实验内容 在本实验中，用三个拨动开关(SW1~SW3)来表示三八译码器的三个输入（A、B、C）；用八个LED 来表示三八译码器的八个输出（D1~D8）。通过输入不同的值来观察输入的结果与三八译码器的真值表是否一致。实验箱中的拨动开关，当开关闭合（拨动开关的档位在下方）时其输出为低电平，反之输出高电平。实验箱中的拨动开关与FPGA 的接口电路，LED 灯与FPGA 的接口电路以及拨动开关、LED 与FPGA 的管脚连接在用户手册中都做了详细说明，这里不再赘述。 五、实验步骤 下面将通过这个实验，向读者介绍QUARTUSII 的项目文件的生成、编译、管脚分配以及时序仿真等的操作过程。 1．建立工程文件 1）选择“开始>程序>Altera>QuartusII 9.0”，运行QUARTUSII 软件。或者双击桌面上的QUARTUSII 的图标运行QUARTUSII 软件，出现如图1-1 所示，如果是第一次打开QUARTUSII 软件可能会有其它的提示信息，使用者可以根据实际情况进行设定后进入图1-1 所示界面。 2）选择软件中的，新建一个工程。如图1-2所示。 3）点击图1-2 中的Next 进入工作目录，工程名的设定对话框如图1-3 所示。第一个输入框为工程目录输入框，用户可以输入如e:/eda 等工作路径来设定工程的目录，设定好后，所有的生成文件将放入这个工作目录。第二个输入框为工程名称输入框，第三个输入框为顶层实体名称输入框。用户可以设定如exp1，一般情况下工程名称与实体名称相同。使用者也

EDA实验1-4

本科实验报告 课程名称：CPLD/FPGA应用设计 实验项目：1位全加器2位10进制计数器 显示译码器4位加法计数器 实验地点：矿院楼二层EDA实验室 专业班级：电子信息工程1101班 学号： 学生姓名： 年月日

本科实验报告 课程名称：CPLD/FPGA应用设计 实验项目：1位全加器 实验地点：矿院楼二层EDA实验室专业班级：电子信息工程1101班学号： 学生姓名： 年月日

实验一1位全加器 一、实验目的 1、熟悉ispDesignEXPERT System、Quartus原理图设计流程的全过程。 2、学习简单组合电路的设计方法、输入步骤。 3、学习层次化设计步骤。 4、学习EDA设计的仿真和硬件测试方法。 二、实验原理 1位全加器可以由图1那样用两个半加器及一个或门连接而成，因此需要首先完成图2所示的半加器设计。 要求使用原理图输入的方法先进行底层半加器设计，再建立上层全加器设计文件，调用半加器和或门符号，连接完成原理图设计。 图1 - 全加器原理图 图2 - 半加器原理图 三、实验任务 1、用原理图输入方法设计半加器电路。 2、对半加器电路进行仿真分析、引脚锁定、硬件测试。 3、建立顶层原理图电路。 4、对全加器电路进行仿真分析、引脚锁定、硬件测试 四、实验步骤 1、建立设计工程 打开QuartusⅡ6.0软件，新建项目，选择file—new project wizard命令，指定工程的工作目录，工程名及顶层实体名，并选择FPGA器件EP1C12Q240C8。 2、原理图源文件输入： a、新建原理图输入源文件 选择file—new命令，在【New】对话框中选择Design Files—Block Diagram/Schematic File原理图文件输入。 b、添加元器件符号 在绘图区双击鼠标左键，即弹出添加符号元件的窗口 c、添加输入、输出符号 d、连线及连线命名、标记输入、输出，并保存已完成的设计