数字逻辑电路实验自动化设计实验二讲义_2013.11new

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1、数字逻辑电路实验自动化设计实验讲义实验二QuartusII的使用之时序电路设计数字逻辑电路实验自动化设计实验二时序逻辑电路的设计1.实验目的学习掌握EDA软件QuartusII的使用，本次实验课学习使用该软件的仿真功能，并进行相关时序逻辑电路的设计，硬件下载部分待后续实验课去完成。2.实验内容《实用数字电子技术基础》教材P165实验7-1～7-4，至少完成其中的2个，实验操作参考教材第八章的内容。3.实验操作参考（教材P165，7-1，7-2，7-3，7-4，仅供参考）实验7-1的演示十进制加法计数器1、根据逻辑电路图写出每个触发器的输入端的逻辑函数式，由此得到驱动方程；将驱动方程带入每

2、个触发器的特性方程，得到状态方程，根据给定的逻辑图写出输出方程，然后根据状态方程和输出方程，列出状态转换表，画出状态转换图和时序图，然后选择器件，绘制电路图。先在D盘建立自己的一个工程文件夹取名为“MyProject”,打开QuartusⅡ,点击“CreateaNewProject”2、打开建立新工程管理窗,找到已存盘的文件“MyProject”录入如图所示的示数后，点击“Next”.第一栏表示工程所在的文件夹，第二栏表示此项工程的工程名，工程名可以任意取，第三栏是当前工程顶层文件的实体名，这里是“TEN”。-2-3、点击“Next”，将设计文件加入工程中。单击“Add”将与工程相关的文

3、件加入此工程中，进入到如下图所示的界面。4、选择目标芯片。设置好参数后，选择的目标芯片是EP3C10E144C8。这里EP3C10表示器件的逻辑规模，E表示带有金属底线底板的TQFP封装，C8表示速度级别。点击“Next”得到下一个界面。5、工具设置，点击“Next”得到下一个界面。-3-6、结束设置，点击“Finish”完成7、编辑构建电路图，点击菜单栏的“File”-“New”，点击“BlockDiagram/SchematicFile”,，点击“OK”即可得到操作界面。8、选择配置器件的工作方式。点击菜单栏中“Assignments”的“Settings”点击“Device”得到下

4、图9、再点击上图中的DeviceandPinOptions,进入选择窗口，选择“General”项，并在此项的Option栏内选中“Auto-restartConfigerationAffererror”是对FPGA的配置失败后能够自动重新配置。在下图中的“GenerateCompressedbitstreams”处打勾，就能产生用于EPCS的POF压缩编程文件，在Configuration选项页，选择配置器件为EPCS4.其配置模式为ActiveSerial这种方式只对专用的Flash技术的配置器件进行编程-4-10、双击空白部分，出现器件输入对话框。输入“DFF”，点击“OK”得到如

5、下图界面11、按照上次步骤，加入“Input”“VCC”“GND”“CLK”“NOT”“AND2”“XOR”“AND3”“AND4”，当鼠标为十字时，拖动鼠标可连线，双击“Pin-Name”将管脚的名称改成如图所示。-5-12、先保存文件为“TEN”,点击菜单中“Processing”下的的“StartComplication”对该电路图进行编译，待编译成功后，我们进行仿真波形，“File-New”选择“VectorWaveformFile”得到下图。13、将刚刚编译好的电路管脚加入到仿真波形文件中，并给时钟信号配置完成。将输入输出端口加载到波形文件中，并将“CLK”“C”“RST”得到

6、下图。这里在波形文件里，我们将输出端Q设置为总线模式，但是要注意Q[0]Q[1]Q[2]Q[3]的优先顺序，不然在都设置好参数后，得到的仿真结果不是我们所要的波形图像。14、待输入好信号后，进行编译，得到如下的仿真波形-6-实验7-2的演示12进制加法计数器1、根据逻辑电路图写出每个触发器的输入端的逻辑函数式，由此得到驱动方程；将驱动方程带入每个触发器的特性方程，得到状态方程，根据给定的逻辑图写出输出方程，然后根据状态方程和输出方程，列出状态转换表，画出状态转换图和时序图，然后选择器件，绘制电路图。创建工程的1-9步骤与上一个实验的步骤相同，先在D盘建立自己的一个工程文件夹取名为“myp

7、roject”,打开QuartusⅡ,点击“CreateaNewProject”，但在第10步开始，建立原理图文件，在空白处双击，插入新的器件“74161”，“Input”“Output”按照上一个实验的方法，将电路图制成下图。-7-2、按照上个实验，待编译成功后，我们进行仿真波形，“File-New”选择“VectorWaveformFile”参照上个实验的第10—18步，将输入输出端口加载到波形文件中，并将“CLK”“Co”“L