eda技术实验指导书(印刷版)

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1、EDA技术实验指导书张文希谢明华编写长沙学院电子与通信工程系2007年8月35目录实验一简单逻辑电路实验1实验二2选1多路选择器4实验三D触发器设计5实验四1位二进制全加器设计6实验五4位加法计数器9实验六7段数码显示译码器设计10实验七带有复位和时钟使能的十进制计数器12实验八带有并行置位的移位寄存器14实验九较复杂电路的原理图设计16实验十数控分频器的设计18实验十一8位十六进制频率计设计20实验十二基于LPM_COUNTER的数控分频器设计23实验十三基于LPM_ROM的4位乘法器设计27实验十四用状态机设计序

2、列检测器的电路设计29实验十五正弦信号发生器设计与LPM定制31附录3335实验一简单逻辑电路实验一、实验目的1.学习Create-SOPC实验平台的使用方法；2.熟悉QuartusII软件平台和使用VHDL语言设计电路的方法；3.学习简单逻辑电路的设计、仿真和硬件测试。二、实验内容运用QuartusII集成环境下的VHDL文本设计方法设计半加器，进行波形仿真、引脚分配并下载到实验设备上进行逻辑功能验证。三、实验步骤及参考程序1.创建个人实验文件夹(最好使用英文字母命名不要用中文或数字名称)如：D:example

3、2.运行QuartusⅡ软件。3.创建一个VHDL设计文件：File－>New，在DeviceDesignFiles中选择VHDLFile。在程序编辑窗输入VHDL程序并保存；在弹出对话框中输入文件名（必须和程序中实体名相同）并使下方小框内出现“√”，点击保存会弹出“是否创建新工程”提示信息如图1-1所示。图1-1图1-24.创建一个新工程：点击图1-1中“是”可进入创建工程向导（也可以File－>NewprojectWizard进入向导），此时看到的默认工程名、顶层实体名都为h_adder（其中工程名可换名但顶层实

4、体名必与编写的程序实体名一致），如图1-2。点击NEXT，再在弹出窗中点击NEXT，选择目标器件：Cyclone系列EP1C20F324C8芯片，如图1-3。35图1-31.编译：选择Processing－>StartCompilation命令，对此工程进行逻辑分析、综合适配、时序分析等。如果设计正确则完全通过各种编译，如果有错误则根据报错信息返回h_adder.vhd进行修改，直至完全通过编译为止。2.创建一个仿真波形文件：File－>New，在OtherFiles中选择VectorWaveformFile，如图1

5、-4，进入波形编辑窗口。图1-4图1-53.以扩展名为.VWF，文件名与编译的文件名相同，保存创建的仿真波形文件，如h_adder.vwf。4.输入引脚：Name栏中点击鼠标右键，选择“InsertNodeorBus”，在其对话框中点击“NodeFinder”按钮，弹出“NodeFinder”对话框，Named：*；Filter：Pin:all，点击“List”，列出所有引脚，在其中选择需要仿真的引脚，如图1-5所示。它们将在波形编辑窗口中出现。图1-6图1-75.对所有input引脚赋初值（所有可能出现的信号组合状

6、态都要求存在），对所有output引脚赋随机值后，保存仿真波形文件，如图1-6所示。6.开始仿真：选择Processing－>StartSimulat35ion若仿真没有出错，则在完成仿真后，可以看到仿真结果波形，观察输入、输出波形逻辑关系是否是与设计要求相符，波形仿真无误后进行下步操作。1.选择Assignments－>AssignmentsEditor，在AssignmentsEditor窗口中选择Pin标签页，再按下表分配引脚，如图1-7所示：引脚名称引脚编号连接网络引脚名称引脚编号连接网络aPIN_N14KE

7、Y2coPIN_N15LED2bPIN_V11KEY3soPIN_U11LED32.重编译：选择Processing－>StartCompilation命令，重新编译，完成后形成可配置到FPGA的h_adder.sof文件和配置到外部存储器的h_adder.pof文件。3.编程下载：使用Create-SOPC2000实验系统及SOPC开发板，将ByteBlasterII下载电缆插入SOPC开发板的JTAG下载接口中。仔细检查确保接线无误后打开电源。在QuartusII软件中，选择Tools/Programmer菜单，

8、出现如图1-8所示的编程配置界面。在”Mode”中选择JTAG，点击”AddFile”按钮添加需要配置的SOF文件，选中Program/Configure，点击”Start”按钮就可以对芯片进行配置。4.测试：配置完成后按动KEY2和KEY3，改变a、b的输入电平观察输出结果验证设计是否正确。参考程序如下：LIBRARYIEEE;USEIEEE