数字逻辑实验指导书-2008

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1、要求同学在上课前做好预习，并按实验一的要求写出实验预习报告。数字逻辑与数字电路实验前言传统的数字逻辑试验是采用面包板进行基础的数字逻辑电路设计实验，对大型数字逻辑电路及复杂的数字系统设计实验很难做到。新的指导书应用先进的EDA（电子设计自动化）手段，使用CPLD（大规模可编程逻辑器件）实现比较复杂的数字逻辑及数字系统试验，将实验提高到一个新的层次。数字逻辑实验“数字逻辑”是计算机专业本科学生的一门主要课程。它是“计算机组成原理”课程的主要先导课之一，是计算机及其应用专业关于计算机系统结构方面四门主干课程（数字逻辑、计算机组成原理、微机与接口技术、

2、计算机系统结构）的第一门课。本课程的主要目的是使学生了解和掌握从对数字系统提出要求开始，一直到用集成电路实现所需逻辑功能为止的整个过程的完整知识。“数字逻辑实验”一书围绕课程而设计，主要涉及下列四方面的内容：集成门电路及触发器、组合逻辑电路、同步时序电路、异步时序电路。一实验环境介绍实验目的：通过设计一个一位全加器，学会EDA—电子设计自动化的设计及使用方法实验器材：TDN—DS数字逻辑电路/数字系统设计教学实验系统一台，排线若干实验内容：下面我们以一位全加器的设计为例，详细讲述ispEXPERT的使用方法。这里假设在WINDOWS95/98上已

3、正确安装了ispExpert7.1软件。本设计要求是：用门电路设计一个一位二进制全加器。两个加数为a、b，低位进位为ci，本位和为s，向高位进位为co。1、创建新项目1)启动Expert(或Synario)。（以下全部按ispEXPERT为例讲解）在Windows98下，选LatticeSemiconductor项的ispExpertSystem，单击后即进入ispExpertSystemProjectNavigator（图2-2）窗口。17图2-2ispEXPERT项目管理器窗口2)建立新项目。Expert将每一项数字系统设计作为一个项目(PR

4、OJECT)来对待，在该项目下，包括设计者设计的全部源文件和这些源文件对应的处理过程。在项目管理器窗口中，左半窗口列出的文件项目是整个设计的各项源文件，它表示设计项目的各层次结构，称为源文件窗口。而右半窗口所列的项目分别对应在源文件窗口（左边窗口）中选中的某一源文件的处理过程与结果，即当鼠标点中左窗某一文件时，右窗即显示该文件的所有处理过程及结果（为使用方便，最好为每一个项目建立一个单独的文件夹）。图2-3ispEXPERT建立新项目窗口建立新项目的方法是：选择项目管理器窗口中上排的菜单选项，用鼠标单击File菜单下的NewProject...，

5、弹出CreateNewProject对话框(图2-3)，首先从最上部的小窗口中选择驱动器(假设使用D盘)，然后用鼠标左键单击建“新文件夹”按钮，在对话框的提示栏中键入USER，并选择OK，这样就在D盘的根目录下建立了一个“USER”文件夹。在商业版的ispExpert中,可以在Projecttype选项中选择其他语言输入方式，如VHDL，或VERILOG-HDL文本输入方式。3)在“文件名”窗口键入项目名add.syn以取代原来默认的New.syn，按“保存”确认，新项目建立完毕并自动进入项目管理器。17图2-4EXPERT元件选择窗2、选择器件

6、进入项目管理器之后，在其左边窗口可以看到虚设源文件和虚拟器件：Unitiled和VirtualDevice。现需给项目命名和选定使用的具体目标器件，如ispLSI1016或ispLSI1032E或isp1048E/C等等。1、双击Untitled，在Title文本对话框中键入AddProject(也可取其它的名字)，并选择OK。2、双击VirtualDevice，弹出ChooseDevice对话框(如图2-4)。我们所用器件为ispLSI1032E，则可在Devicefamily窗口中择择ispLSI1032E(1032系列)，再在Device窗

7、口中按动Device器件目录中的滚动条找到ispLSI1032E-70lj84I并选择OK即可。器件选择这一步骤也可放在最后逻辑仿真成功后再进行。甚至如果设计的目的只是作一些逻辑功能的模拟，就根本不必进行此项选择。因为不进行适配也能进行一切必要的功能模拟，还包括一定的实时仿真模拟。3、设计输入1)原理图输入。ISPEXPERT的设计输入方法有三种：原理图、硬件描述语言和状态图。原理图输入法的优点是逻辑设计直观、易懂、综合效率高，特别是对初学者来说，这是一种较好的方法。原理图输入的主要步骤如下：图2-5新文件属性选择（1）原理图命名。在项目管理器窗

8、口下，选择总菜单Source项下的New...选项，此时将出现NewSource对话框(图2-5)。选择其中的Schematic(原理图