eda技术及其应用(电子)

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1、EDA技术及其应用目录实验一组合逻辑电路的设计（二选一多路选择器）3实验二设计含异步清零和同步使能的加法计数器5实验三8位数码扫描显示电路的设计6实验四正弦信号发生器的设计8实验五用原理图输入法设计8位全加器10实验六8位十六进制频率计的设计11实验七数控分频器的设计12实验八直接数字式频率器（DDS）设计13实验九步进电机细分驱动控制15实验一组合逻辑电路的设计（二选一多路选择器）一、实验目的和要求1.熟悉在QuartusⅡ软件平台上建立工作库文件和编辑设计文件的方法。2.熟悉创建工程文件方法。3.

2、熟悉编译前设置和启动全程编译的设置方法。4.熟悉波形编辑器的使用方法5.熟悉在QuartusⅡ软件平台上对设计进行仿真的操作全过程6.学会用VHDL语言设计一个二选一多路选择器。二、实践内容或原理1.实践原理：数据选择器又叫“多路开关”。数据选择器在地址码（或叫选择控制）电位的控制下，从几个数据输入中选择一个并将其送到一个公共的输出端，其功能类似一个多掷开关。二选一多路选择器的接口描述如图1.1.1所示。图中有两路数据a、b输入，通过选择控制信号s（地址码）从两路数据中选中某一路数据送至输出端y。图1

3、.1.1二选一多路选择器的接口描述二选一多路选择器的真值表如表1.1.1所示。表1.1.1二选一多路选择器逻辑功能表absy00000100100111010010011110101111从表1.1.1中可知通道控制信号s＝0时，选择输入信号a通道的数据送到输出端y。通道控制信号s＝1时，选择输入信号b通道的数据送到输出端y。2.实践内容：(1)建立一个二输入与门的文件夹。(2)在定义好的VHDL模型中编写自己的VHDL语句完成二输入与门的描述，并保存。(3)创建工程，使用NewProjectWiza

4、rd可以为工程指定工作目录、分配工程名称以及指定最高层设计实体的名称。(4)设计完成后进行全程编译，检查源程序编写是否正确。(5)建立波形编辑器文件编辑输入波形。(6)启动仿真器进行仿真，并分析仿真结果三、需用的仪器、试剂或材料等1．GW48系列SOPC/EDA实验开发系统2．配套计算机及QuartusII软件四、实践步骤或环节1．完成2选1多路选择器的VHDL描述，并对其进行波形仿真，确定结果正确。2．选择实验电路模式5对该设计进行硬件验证。在实验电路结构中，用键1（PIO0，引脚号为1）控制通道选

5、择信号s；a和b分别接clock0（引脚号为28）和clock5（引脚号为152）；输出信号y接扬声器speaker（引脚号为174）。通过短路帽选择clock0接256Hz信号，clock5接1024Hz信号。3.查阅系统引脚对照表，完成引脚锁定。4.重新编译成功后，完成器件的下载配置。5.在实验装置上验证结果，检查是否能完成所设计的电路功能。即通过选择键1，可使扬声器输出不同音调。注意输出频率应该音频范围内。五、实践教学报告要求1.写出该实验工程及工程设计文件的建立过程。2.用VHDL语言写出二选

6、一数据选择器的源程序。3.对二选一数据选择器的逻辑功能进行仿真并分析仿真结果。实验二设计含异步清零和同步使能的加法计数器一、实验目的和要求学习计数器的设计、仿真和硬件测试，进一步熟悉VHDL设计技术。二、实践内容或原理在QuartusII上对源程序进行编辑、编译、综合、适配、仿真。说明源程序各语句的作用，详细描述其功能特点，给出其所有信号的时序仿真波形。RST为异步清零信号，高电平有效；CLK是锁存信号；EN为计数使能信号。当时钟信号CLK、复位信号RST或时钟使能信号EN中任一信号发生变化，都将启动

7、进程语句PROCESS。此时如果RST为‘1’，将对计数器清零，即复位，这项操作是独立于CLK的，因而称异步。三、需用的仪器、试剂或材料等1．GW48系列SOPC/EDA实验开发系统2．配套计算机及QuartusII软件四、实践步骤或环节1.完成含异步清零和同步使能的加法计数器的VHDL描述，并对其进行波形仿真，确定结果正确。2.建议选择实验电路模式5对该设计进行硬件验证。五、实践教学报告要求将实验原理、设计过程、编译仿真波形和分析结果、硬件测试实验结果写进实验报告。实验三8位数码扫描显示电路的设计一

8、、本次实验的目的和要求学习扫描显示电路的设计。二、实践内容或原理a…p为数码管的段控信号，对应FPGA的PIO49、48、47、46、45、44、43、42；K1…K8为数码管的位控信号（选通信号），对应FPGA的PIO41、40、39、38、37、36、35、34。被选通的数码管显示数据，如图2、图3所示。例如，在某一时刻，K3为高电平，其余选通信号为低电平，这时仅K3对应的数码管显示来自信号端的数据，而其他7个数码管呈关闭状态。根据这种电路状况，如果