实验一 基于QUARTUSII图形输入电路的设计

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1、实验一基于QUARTUSII图形输入电路的设计一、实验目的1、通过一个简单的3—8译码器的设计,掌握组合逻辑电路的设计方法。2、初步了解QUARTUSII原理图输入设计的全过程。3、掌握组合逻辑电路的静态测试方法。二、实验原理3-8译码器三输入，八输出。当输入信号按二进制方式的表示值为N时，输出端标号为N的输出端输出高电平表示有信号产生，而其它则为低电平表示无信号产生。因为三个输入端能产生的组合状态有八种，所以输出端在每种组合中仅有一位为高电平的情况下，能表示所有的输入组合。其真值表如表1-1所示输入输出ABCD7D6D5D4D

2、3D2D1D0000000000010010000001001000000100011000010001000001000010100100000110100000011110000000表1-1三-八译码器真值表译码器不需要像编码器那样用一个输出端指示输出是否有效。但可以在输入中加入一个输出使能端，用来指示是否将当前的输入进行有效的译码，当使能端指示输入信号无效或不用对当前信号进行译码时，输出端全为高电平，表示无任何信号。本例设计中没有考虑使能输入端，自己设计时可以考虑加入使能输入端时，程序如何设计。三、实验内容在本实验中，用

3、三个拨动开关来表示三八译码器的三个输入（A、B、C）；用八个LED来表示三八译码器的八个输出（D0-D7）。通过输入不同的值来观察输入的结果与三八译码器的真值表（表1-1）是否一致。实验箱中的拨动开关与FPGA的接口电路如下图1-1所示，当开关闭合（拨动开关的档位在下方）时其输出为低电平，反之输出高电平。其电路与FPGA的管脚连接如表1-2所示拨动开关的输出对应FPGA管脚名称图1-1拨动开关与FPGA接口电路信号名称对应FPGA管脚名信号说明K1AG12从K1输出到FPGA的AG12K2AA8从K2输出到FPGA的AA8K3A

4、A10从K3输出到FPGA的AA10K4AB8从K4输出到FPGA的AB8K5AC5从K5输出到FPGA的AC5K6AE3从K6输出到FPGA的AE3K7AE4从K7输出到FPGA的AE4K8U8从K8输出到FPGA的U5表1-2拨动开关与FPGA管脚连接表LED灯与FPGA的接口电路如图1-2所示，当FPGA与其对应的端口为高电平时LED就会发光，反之LED灯灭。其与FPGA对应的管脚连接如表1-3所示。图1-2LED灯与FPGA接口电路信号名称对应FPGA管脚名说明LED1L5从FPGA的L5至LED1LED2M5从FPGA

5、的M5至LED2LED3T7从FPGA的T7至LED3LED4U7从FPGA的U7至LED4LED5Y4从FPGA的Y4至LED5LED6AB5从FPGA的AB5至LED6LED7AB3从FPGA的AB3至LED7LED8AD4从FPGA的AD42至LED8表1-3LED灯与FPGA管脚连接表一、实验步骤下面将通过这个实验，向读者介绍QUARTUSII的项目文件的生成、编译、管脚分配以及时序仿真等的操作过程。1、建立工程文件1)选择开始>程序>Altera>QuartusII8.1>QuartusII8.1(32BIT)，运行Q

6、UARTUSII软件。或者双击桌面上的QUARTUSII的图标运行QUARTUSII软件，出现如图1-3所示，如果是第一次打开QUARTUSII软件可能会有其它的提示信息，使用者可以根据自己的实际情况进行设定后进入图1-3所示界面。图1-3QUARTUSII软件运行界面2)选择软件中的菜单File>NewProjectWizard，新建一个工程。如图1-4所示。3）点击图1-4中的NEXT进入工作目录，工程名的设定对话框如图1-5所示。第一个输入框为工程目录输入框，用户可以输入如e:/eda等工作路径来设定工程的目录，设定好后，

7、所有的生成文件将放入这个工作目录。第二个输入框为工程名称输入框，第三个输入框为顶层实体名称输入框。用户可以设定如EXP1，一般情况下工程名称与实体名称相同。使用者也可以根据自已的实际情况来设定。图1-4新建工程对话框图1-5指定工程名称及工作目录4）点击NEXT，进入下一个设定对话框，按默认选项直接点击NEXT进行器件选择对话框。如图1-6所示。这里我们以选用CycloneIII系列芯片EP3C80F780C8为例进行介绍。用户可以根据使用的不同芯片来进行设定。图1-6器件选择界面首先在对话框的左上方的Family下拉菜单中选取

8、CycloneII，在中间右边的Speedgrade下拉菜单中选取8，在左下方的Availabledevices框中选取EP3C80F780C8，点击NEXT完成器件的选取，进入EDATOOL设定界面如图1-7所示。图1-7EDATOOL对话框5）按默认选项，点