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1、利用MAX＋plusⅡ优化设计数字电路第26卷第5期2010年10月忻州师范学院JOURNALOFXINZHOUTEACHERSUNIVERSITYVo1.26No.50ct.2O10利用MAX+plusII优化设计数字电路张玉华(山西大学工程学院,山西太原030013)摘要:21世纪电子技术飞速发展,日益更新,传统的电路设计方法已不能满足当前的需要.为了缩短系统的开发周期,优化设计数字电路,将引入MAX+plusⅡ作为其有效地设计手段和开发工具.文章通过实例介绍了MAX+plus1I设计数字电路的全过程,并对其仿真结果进行分析,表明了MAX+plusⅡ是一种高效,灵活的数字电路设计软件,可
2、以帮助工程技术人员快速地设计电路.关键词:电子技术;数字电路;设计中图分类号:TN79文献标识码:A文章编号:1671—1491(2010)05—0025—031MAX+pluslI简介21世纪是信息数字化的时代,随着电子技术的飞速发展,真正意义上的电子设计自动化(EDA—Electmniedesignautomation)软件和器件相继出现并使用,它不仅适用于数字电路的分析和设计,而且还能将仿真通过数字电路直接下载到可编程逻辑器件中,形成专用的集成电路….MAX+plusⅡ(MultipleArrayMatrixandProgrammableLogicUserSystemsⅡ,多阵列矩阵及
3、可编程逻辑用户系统1I)就是其中一个完整的可编程逻辑设计软件,具有操作简单,易学易用,分析功能强大的特点.它可把设计输入,功能仿真,时间仿真,设计编译及器件编程集成于统一的开发环境下,为设计者提供了方便快捷的设计工具.2MAX+plusII的设计步骤2.1设计输入MAXplusII开发软件支持电路原理图,硬件描述语言和波形图等多种逻辑设计输入手段.设计者应根据具体的题目进行合理的逻辑设计,从而灵活地选择适当的输入方法.2.2设计编译该功能主要是对相应的输入文件进行编译操作,即对设计输入进行逻辑化简,综合,优化和适配,最后生成可用的编程文件.2.3设计校验该功能主要是人为地输入适当的激励信号,
4、通过波形的形式进行仿真分析,观察实验结果是否满足设计题目要求.根据时序要求,还可以进行点到点的信号延迟时问,最小时钟周期和最高工作频率等参数分析".2.4器件编程该功能是将具体的设计下载到相应的可编程器件上,验证该器件所实现的逻辑功能,达到预先的设计意图.3设计实例及仿真结果3.1两位十进制计数器原理图输入设计3.1.1原理图输入该设计可用两片十进制同步计数器CT74160实现,具有异步清零,同步置数的功能.待测频率信号CLK进入74160计数器1的时钟输入端,当其工作状态控制端均为高电平时,并在CLK上升沿操作下,电路按照8421BCD码进行同步加法计数.计数器1的4位输出DG3,DG2,
5、DG1和DGO并成总线表达方式DG[3..0],同时由其进位信号输出端和一个非门构成时钟信号进入到第二个计数器的时钟输入端,计数器2的四位计数输出是DS3,DS2,,DS1和DS0,总线输出是DS[3…0]J,其电路如图1所示.选取窗口菜单File--~Open,建立新文件,采用原理图输入.保存文件,指定项目名称与文件名相同.3.1.2电路编译启动MAX+plus1/Compiler菜单,按Start开始编译,并显示编译结果,如图2所示.3.1.3电路仿真启动MAX+plusI1Waveformeditor菜单,生成输入波形并保存结果.打开MAX+plus1ISimulator菜单,确
6、定仿真时间,单击OpenSCF图标,观察电路功能仿真波形,如图3所示收稿日期:2010—07—01作者简介:张玉华(1981一),女,山西洪洞人,山西大学工程学院电力工程系讲师,硕士,从事信号与信息处理研究.26忻州师范学院第26卷COUNTER:图1两位十进制计数器原理图D.伊0】■i固二固固'_～]●_,一'一羹誓誓童誓■■■—童誓圜iE匦口兰.一J图2编译后的工作窗口r—1:『_]r_]r]r_1r_]r]厂]『_]广]r_]r_]『-]r_1厂]r-]厂]厂]r_1广]r_].厂_]几nCU<0琴DG[3口】H0D8130】H00I1I2图3功能仿真波形图3.1.4器件的下载编
7、程与硬件实现启动MAX+plusI/Programmer菜单,进行下载编程,结合电路功能,观察设计实现的结果是否正确.至此,已经完成了编程器件的从设计到下载实现的整个过程.3.2序列信号发生器VHDL输入设计用VHDL设计一个输出为"11000110"的序列信号发生器,其中CP为时钟输入端,R为异步清零控制端,Y为输出端.3.2.1VHDL硬件描述语言源程序如下:LIBRARYIEEE;USEIEEE.ST
