(2013)硬件描述语言上机操作指导书

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1、HenanUniversityofScienceandTechnology硬件描述语言及应用实验指导书河南科技大学电子信息工程学院VHDL语言及应用实验指导书宋潇主编齐晶晶副主编电工电子实验教学中心2010年3月目录实验一MAX+PLUSⅡ基本应用练习1实验二VHDL基本结构设计练习6实验三基本语句编程练习一8实验四基本语句编程练习二10实验五VHDL组合逻辑电路设计12实验六VHDL时序逻辑电路设计14实验七VHDL有限状态机设计16附录各种下载板与主板主要器件连接关系表18I实验一MAX+PLUSⅡ基本应用练习为了使读者快速学会使用Altera

2、公司的EDA工具软件MAX+PLUSⅡ，下面将以简单组合逻辑的设计为例，讲解如何利用MAX+PLUSⅡ软件进行设计和测试的全过程。一、实验目的1、初步了解VHDL语言；2、了解VHDL语言的编程环境及开发软件MAX+PLUSⅡ的运行；3、了解开发软件MAX+PLUSⅡ的编译、仿真等。二、实验环境本指导书中的VHDL语言均在MAX+PLUSⅡ中进行编译仿真，有需要实验箱的情况下使用SE-5型实验箱，管脚的连接参照附录中《各种下载板与主板主要器件连接关系表》。三、预习要求初步掌握VHDL语言的基本结构，熟悉该数据类型与运算操作符，了解MAX+PLUSⅡ

3、的运行过程。四、实验内容及步骤简单组合逻辑包括两个输入、三个输出，如下表1-1。表1-1使用的信号及功能输入信号名功能输出信号名功能in1开关输入out1in1in2开关输入out2非in1out3in1与in2out4in1或in2out5in1异或in2191、原理图设计图1-1简单组合逻辑的原理图设计2、VHDL源程序（1）创建新目录及启动MAX+PLUSⅡa、建立新目录在创建新项目之前，首先要为该设计（项目）建立一个新目录，如“e:example”。b、启动MAX+PLUSⅡ软件从“开始”菜单选择“程序”中的MAX+PLUSⅡ项，或双击桌

4、面上“max2win.exe”图标，就进入到MAX+PLUSⅡ软件的集成环境界面。（2）创建源文件a、生成一个新的文本文件选择菜单“File”→“New”或单击工具条中的图标，出现如图1-2所示的对话框。图1-2New对话框19选择“TextEditorfile”（文本编辑方式），然后单击“OK”按钮，会出现一个如图1-4所示的无标题文本编辑窗口“Untitled-TextEditor”。图1-3文本编辑窗口b、输入简单组合逻辑的源程序exp.vhd在出现的“Untitled-TextEditor”文本编辑窗口中输入如下简单组合逻辑的VHDL源程序

5、exp.vhd。LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYexpISPORT(in1,in2:INSTD_LOGIC;out1,out2,out3,out4,out5:OUTSTD_LOGIC);ENDexp;ARCHITECTUREart1OFexpISBEGINout1<=in1;out2<=NOTin1;out3<=in1ANDin2;out4<=in1ORin2;out5<=in1XORin2;ENDARCHITECTUREart1;c、保存文件输入完毕后，选择菜单“File→“Save”或单

6、击工具条中的图标，首先在“FileName”栏中输入文件名“exp.vhd”。（注意文件后缀的选择，在MAX+PLUSⅡ中，文件的后缀决定所使用的语言。后缀“.vhd”表示VHDL文件，“.tdf”表示AHDL文件，“.v”19表示Verilog文件。）然后在“Drives”驱动器选择栏中选择刚刚建立的项目路径所在的驱动器“e：”，在“Directories”路径栏中选择所建立的项目路径“example”，最后在“AutomaticExtension”(自动扩展名)的下拉菜单中选择“.vhd”，再单击“OK”按钮，即把两输入或门的源程序“exp.v

7、hd”保存在目录“e:example”中。d、设定项目及编译选择菜单“File”→“Project”→“SetProjecttoCurrentFile”，使当前的项目名为exp，即软件自动使项目名与源程序名一致，这时源程序就处于该项目下。选择菜单“MAX+PLUSⅡ”→“Compiler”出现图1-4对话框。图1-4编译对话框点击“Start”，对源文件进行编译。编译成功后可生成时序模拟文件及器件编程文件。若有错误，编译器将停止编译，并在下面的信息框中给出错误信息，双击错误信息条，一般可给出错误之处。（注意：在改正源程序错误的时候，应该按照错误提

8、示中行数从上到下纠正，每纠正一个，就需要保存编译，再查看出错地方，直到没有错误为止。这样做的原因是，很多后续错误可能是由于