数字逻辑彩灯实验

《数字逻辑彩灯实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1数字逻辑彩灯实验全成斌2实验教学组全成斌6277.2213-604quancb@tsinghua.edu.cn李山山6277.3730-2liss02@mails.tsinghua.edu.cn田淑珍6277.1489tiansz@mail.tsinghua.edu.cn牛少锋shaofengniu@gmail.com李振leezhen1988@gmail.com内容提要实验改革与安排实验平台与EDA基础QUARTUSII的使用VHDL简介实验改革历史电子技术实验主要内容分离元器件基础（变动小）彩灯创意无限主要用分离元器件＋GAL＋彩灯现实电子技术实验减小实验比

2、例增加大规模可编程器件实验彩灯创意无限用大规模可编程器件控制集中大家的智慧在创意上5改革实验安排周次星期时间实验项目9星期一9:50-12:15实验原理、Quartus、VHDL、实验装置介绍12电子技术实验时间周二9:50-12:10基础实验：数列变换周三13:00-15:15周四13:30-17:0016星期四13:30-16:30彩灯实验总结，交流实验基础：硬件描述语言和EDA工具－－VHDL、QUARTUSII原理图、PCB设计－－PROTEL（99se及以上版本）基础实验：数列变换目的熟悉EDA实验基本工具为组成原理体系结构课程奠定基础条件给定一个数码管

3、显示实验代码要求每人必做用硬件描述语言用EDA工具编译下载用按键控制显示奇数列偶数列自然数列彩灯创意无限目的充分展示创意锻炼数字电路硬件设计能力锻炼使用可编程器件设计能力条件给定一个控制CPLD板要求三人一组创意自定13周五统一做板（截止发给李山山老师）充分展示（16周每组讲解6分钟）成绩在数字逻辑期末成绩中加绝对分20内容提要实验平台与EDA基础QUARTUSII的使用VHDL简介9EDA软件空白PLD+数字系统编程两种数字系统设计方法基于电路板的设计方法——采用固定功能的器件（通用型器件），通过设计电路板来实现系统功能基于芯片的设计方法——采用PLD（可编程逻

4、辑器件），利用EDA开发工具，通过芯片设计来实现系统功能。10实现载体的变迁集成于片上而不是集成于板上；11设计方法的变迁借助于EDA工具而不是手工设计；12掌握EDA技术有什么用呢？真有趣，可以按自己的想法设计一个芯片！参加电子设计大赛！哇，毕业设计和研究生项目正好能用得上哎！原来在一个芯片里就可以设计一个完整的计算机系统呀！找工作也算得上一技之长哦！13EDA技术范畴ASIC设计PLD设计（FPGA/CPLD）PCB设计14EDA技术什么是EDA技术EDA技术是以计算机为工作平台、以EDA软件工具为开发环境、以硬件描述语言(HDL)为设计语言、以可编程逻辑器件

5、(PLD)或ASIC为实现载体，以帮助电子设计工程师进行电子产品自动化设计的综合技术。在EDA软件平台上，根据硬件描述语言完成的设计文件，自动地进行逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真、目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载，直至实现既定的电子系统。15基础实验采用的开发环境EDA硬件实验平台CHULP1(计算机硬件实验统一平台)TAII适配板目标芯片：EP2C20Q240C8，属Altera公司CycloneII系列的一种FPGA芯片硬件描述语言：VHDLEDA软件工具：Altera公司的QuartusII彩灯创意无限实验开发环境EDA硬件实验平台控

6、制系统－－EPM240卡提供原理图、PCB板语言与软件平台同前（控制）PROTEL（原理图、PCB）EPM240卡彩灯实验注意自己设计原理图、PCB电源控制板引入5v（直流电源接入－－提供）3.3v（800mA）双层板要求最后铺铜（电源、地）线宽10mil最小过孔35/50最小内外孔径PCB大小参考20cm×20cm19可编程逻辑器件（PLD）可编程逻辑器件PLD（ProgrammableLogicDevice）是一种半定制集成电路，在其内部集成了大量的门和触发器等基本逻辑电路，用户通过编程来改变PLD内部的逻辑关系或连线，就可以得到需要的设计电路。可编程编程逻辑

7、器件的出现，改变了传统的数字系统设计方法，为采用EDA技术开创了广阔的发展空间，并极大地提高了电路设计效率。20PLD分类按集成度分类:一般以GAL22V10芯片为分水岭低密度可编程逻辑器件LDPLD高密度可编程逻辑器件HDPLD可编程逻辑器件（PLD）简单PLD复杂PLDPROMPALPLAGALCPLDFPGA21CPLD结构特点与工作原理多采用E2CMOS工艺，也包含EEPROM、Flash、Anti-Fuse等工艺，可实现掉电保护基于乘积项结构，逻辑单元大，容量小采用集中式布线池结构，延时可预测22CPLD的结构与工作原理以Altera公司MAX7000系

8、列器件为例