实验二组合逻辑电路设计new

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1、实验二组合逻辑电路设计一、实验目的1、了解和逐步掌握一般组合逻辑电路的设计方法；2、熟练掌握QuartusⅡ软件原理图输入方式的操作步骤；3、熟练掌握QuartusⅡ软件中底层和顶层电路模块的设计方法；4、熟练掌握QuartusⅡ软件常见操作的设置方法；5、熟练掌握数据选择器的工作原理和实现方法。二、实验设备计算机、QuartusⅡ软件、实验箱。三、实验内容1、在QuartusⅡ软件中采用VHDL语言完成一个2 选1 多路选择器底层电路的设计；2、将已设计完成的2 选1 数据选择器作为底层模块，通过原理图输入方式

2、和元件例化语句两种方式完成顶层3选1数据选择器顶层电路的设计和测试。四、实验步骤注意：以下为大体步骤，详细步骤根据具体实验过程独立完成。1、设计2选1数据选择器底层模块用VHDL语言完成该电路模块的设计并在QuartusⅡ软件中进行仿真。2、设计3选1数据选择器顶层模块将2选1数据选择器作为底层元件，利用原理图输入方式和元件例化语句两种方式完成3选1数据选择器顶层模块的设计并仿真；注意：底层和顶层文件应放在同一工程文件夹中，截取3选1数据选择器仿真波形和顶层图作为实验结果。3、完成3选1数据选择器的引脚锁定（1）

3、三个输入端可自由锁定在三个按键上，根据实验箱上空余的引脚自由锁定；（2）两个选择端可自由锁定在两个拨码开关上；1 （3）输出端可自由锁定在一个LED灯上，通过灯的亮灭判断是否有输出。为了清楚区分三个输入端，测试时可设置三个不同的LED灯来判断。s8 s7 s6 s5 s4 s3 s2 s1 J1 8 7 6 5 4 3 2 1 3.3VRP5 S1 1 9 8 2 10 7 3 11 6 4 12 5 5 13 4 6 14 3 7 15 2 8 16 1 9 图 1 开关量输入输出模块S1—S8 是带自锁的单刀

4、单执拨码开关，在开关未拨动时是低电平，拨动时J1为高电平并保持高电平不变，只有回拨开关时J1才恢复低电平输入。RP513 3.3V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 JP6 BUTTON1 1 BUTTON2 2 BUTTON3 3 BUTTON4 BUTTON4 4 BUTTON3 BUTTON8 BUTTON5 5 BUTTON2 BUTTON7 BUTTON6 6 BUTTON1 BUTTON6 BUTTON7 7 BUTTON5 BUTTON8 8 图 2 按键模块此模块共有8 个按键，BUTTON1—

5、BUTTON8 是轻触按键；在按键未按下时JP6为高电平输入，按键按下后JP6对FPGA输入低电平，松开按键后恢复高电平输入。LED7LED6LED5JP5RP17897LED4867564LED3534231LED2213.3V LED1LED0图 3 LED灯指示模块2 该模块有8个LED指示灯，在使用时候只需要用排线连接JP5 和FPGA连接，FPGA输出低电平时指示灯亮。注意：引脚锁定后应重新编译一次以备下载。4、在实验箱上进行下载和测试（1）连接实验箱电源插头和USB 下载器。USB下载器的一端接电脑的

6、USB 接口，另一端通过10芯接线连接实验箱的JTAG 口；（2）打开实验箱上的电源开关；（3）在QuartusⅡ软件中选择USB 连接和JTAG 口下载方式，检测硬件，添加SOF文件，勾选有关选项，然后下载测试；（4）设定两个拨码开关的状态，分别按三个按键，通过LED灯的亮灭来判断和检测输出是否正确。5、器件配置可通过JTAG 口和AS 口两种方式完成FPGA 器件的配置。直接通过JTAG 口配置时应先将SOF文件转换成JIC（JTAG间接配置）才能下载烧写；通过AS 口配置时应选择POF文件下载烧写。五、实验

7、总结注：包括对软件操作方法、实验设计方法或思路等的总结和体会两部分。六、实验结果和分析实验结果包括两部分内容：1、程序清单2、截图及结果分析注意：截图应注明名称，如“图1三选一数据选择仿真波形”、“图2三选一数据选择器顶层图”等；本实验截图共有2 个：（1）三选一数据选择仿真波形；（2）三选一数据选择器顶层图；问题回答（本部分内容写在预习报告中）1、简述原理图输入方式和文本输入方式各自的特点。2、对比通过JTAG口和AS口下载程序的不同。3 实验报告要求说明1、实验报告用纸要求手写部分应统一采用学校预习和正式实验

8、报告专用纸。2、报告内容及书写要求预习报告：包括实验目的、实验设备、实验内容、（预习）实验程序、问题回答5部分内容。正式报告：实验步骤、实验总结、实验结果和分析3部分内容。打印截图：各种截图在A4纸上居中排放；每个截图下方居中位置用“宋体，小四”字注明截图序号和名称。3、排放顺序和装订要求排放顺序：实验报告按（1）预习报告、（2）正式报告、（3）打印截图的顺序自上而下的整