(VHDL实验报告)一位半加器,全加器的设计.ppt

《(VHDL实验报告)一位半加器,全加器的设计.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、数字电路EDA设计与应用一位半加器，全加器设计二、实验目的1、掌握一位二进制半加器与全加器的原理。2、进一步熟悉QUARTUSII软件的使用方法和VHDL输入。3、掌握元件例化语句的使用。4、学习从设计文件到模块符号的创建过程。三、实验原理（1）半加器两输入，两输出。其电路是指对两个输入数据位相加，输出一个结果位和进位，没有进位输入的加法器电路。是实现两个一位二进制数的加法运算电路。其真值如下图所示（S为和输出，C为进位输出）：三、实验原理（2）全加器三输入，两输出。其电路是在半加器的基础上加了个进位输入的加法。其真

2、值表如下图所示：三、实验原理（3）由数字电路知识可知，一位全加器可由两个一位半加器与一个或门构成，其原理图如下图所示。故可采用元件例化语句来实现一位全加器。四、实验内容在本实验中，征对半加器时，用两个拨动开关来表示半加器的两个输入（A、B），用两个LED来表示半加器的两个输出（S、C）。对于全加器时，其设计利用层次结构描述法，首先设计半加器电路，将其打包为半加器模块；然后在顶层调用半加器模块组成全加器电路；最后将全加器电路编译下载到实验箱，其中用三个拨动开关来表示全加器的三个输入（Ai、Bi、Ci-1），用两个LED

3、来表示全加器的两个输出（Si、Ci）。实验箱上拨动开关档位在下方时表示其输出为低电平，反之输出市电平；当FPGA与其对应的端口为高电平时LED就会发光，反之LED灯灭。其拨动开关与FPGA管脚的连接表以及LED灯与FPGA管脚连接表如下两图所示：五、实验步骤1、建立工程文件1）运行QUARTUSII软件。2）选择软件中的菜单File>NewProjectWizard，新建一个工程。3）点击NEXT进入工作目录，设定工程名和实体名。4）点击NEXT，进入下一设定对话框，（本次实验选用CycloneII系列芯片EP2C3

4、5F672C8），在对话框的左上方的Family下拉菜单中选取CycloneII，在中间右边的Pincount下拉菜单中选取672，在Speedgrade下拉菜单中选取8，在左下方的Availabledevices框中选取EP2C35F672C8。点击NEXT完成器件的选取，进入EDATOOL设定界面。5）按默认选项，点击NEXT出现新建工程以前所有的设定信息，再点击FINISH完成新建工程的建立。（一）半加器的设计五、实验步骤2、建立文本设计文件1）选择File--New--DeviceDesignFiles--V

5、HDLFile，点击OK按钮，打开进入文本编辑器对话框。2）在文本编辑器中输入对应VHDL程序代码，如下图所示：3）对文本文件进行编译。选择processing--compilertool--start或直接点快捷栏上的三角形则会出现编译器窗口。需要说明的是在进行设计文件的综合和分析，也可以单独打开某个分析综合过程不必进行全编译界面。当完成上述窗口的设定后，点击START按钮进行设计文件的全编译。如果文件有错，在软件的下方则会提示错误的原因和位置，以便于使用者进行修改直到设计文件无错。整个编译完成，软件会提示编译成功

6、。（一）半加器的设计五、实验步骤3、管脚分配1）点击Assignments菜单下面的AssignmentEditor，进入到引脚分配窗口。将弹出的窗口中的All改成pin，再点击List，在NodesFound窗口会出现所有信号的名称，点击中间的按钮则SelectedNodes窗口下方出现被选择的端口名称。双击OK按钮，完成设置。进入管脚分配窗口。如下图所示：2）依照“硬件与FPGA的管脚连接表”分配对应的输入管脚名，依照“LED灯与FPGA管脚连接表”分配对应的输出管脚名。本次实验的分配关系是：（输入端a、b分别对

7、应的FPGA管脚名为H8、J8，输出端c、s分别对应的FPGA管脚名为G13、G15），如下图所示：3）分配完管脚后，再次进行一次全编译，使分配的管脚有效。（一）半加器的设计五、实验步骤4、对设计文件进行仿真1）选择File--New，在弹出的对话框中选择VectorWaveformFile，点击OK按钮，打开进入一个空的波形编辑器窗口。2）设置仿真结束时间，波形编辑器默认的仿真结束时间为1µS，根据仿真需要，可以自由设置仿真的结束时间（本次设置的为1ms）。选择QUARTUSII软件的Edit--EndTime命令

8、，弹出线路束时间对话框，在Time框办输入仿真结束时间，点击OK按钮完成设置。如下图所示：3）加入输入、输出端口，在波形编辑器窗口左边的端口名列表区点击鼠标右键，在弹出的右键菜单中选择InsertNodeorBus…命令，在弹出的InsertNodeorBus对话框界面中点击NodeFinder…按钮。在出现的NodeFinder界面中的Fil