EDA技术实验指导书2012版.doc

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1、EDA技术实验指导书石河子大学信息科学与技术学院二O一二年十月前言EDA（ElectronicDesignAutomation：电子设计自动化）技术是现代电子工程领域的一门新技术.它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法。EDA技术的发展和推广应用极大地推动了电子工业的发展.EDA教学和产业界的技术推广是当今世界的一个技术热点，EDA技术是现代电子工业中不可缺少的一项技术。近年来，在高校学生中也经常开展大规模的EDA竞赛，掌握EDA技术是通信电子类高校学生就业的一个基本条件。ALTERA公司是20世纪90年代以后发展很快的最大可编程逻辑器件供应商之一。它开发的MAX+P

2、lusII是业界公认的最优秀的CPLD开发平台之一，在实际中被广泛地使用。EDA关键技术之一就是要求用形式化方法来描述数字系统的硬件电路，即要用所谓硬件描述语言来描述硬件电路。所以硬件描述语言以及相关的仿真、综合等技术的研究是当今EDA领域的一个重要课题。而由美国国防部开发的VHDL语言以它面向多层次、多领域的优点，成为业界一致认同的标准硬件电路语言，并在1987年12月由IEEE标准化。它的出现为EDA的普及和推广奠定了坚实的基础。有关统计资料表明，VHDL语言业已被广大设计者所接受，据称已有90％的设计者正在使用或即将使用VHDL语言来设计数字系统。另外，众多的CAD厂商

3、纷纷使自己新开发的电子设计软件与VHDL语言兼容。由此可见，使用VHDL语言设计数字系统是电子设计技术的必然趋势。由于硬件电路语言自身的特点，要利用VHDL语言进行设计，不仅需要熟练掌握语言本身，更要有深厚的电子电路基础以及其他的背景知识，只有将VHDL语言结合到实际的领域中进行设计才能发挥它的巨大优势。作者结合理论知识讲授和实践教学改革及自身经验编写此书，其目的就是向具有一定电子电路基础以及初步掌握VHDL的设计人员介绍VHDL语言的基本框架和编程技巧，以及如何将VHDL语言结合到相应领域中进行设计，力图使读者摆脱传统的人工设计方法的框框，使学习VHD语言设计的读者能从我们

4、的切身经验中受益，明白如何将VHDL应用于实际中，少走弯路，从而使数字系统设计水平以及设计理念上升到一个新的阶段。由于EDA技术是一门实践性很强的课程，如果说学习、掌握电子设计设计自动化技术有捷径的话，那么应该从仿制、理解、实践、创新开始。学习VHDL应遵循边学边练的原则，其语法规则只有在实践中才能完全领悟和掌握。本实验讲义重点讲授VHDL以及电路图设计方法的使用技巧，注重掌握MAX+PlusII软件的使用。本书的所以实例都是在MAX+PlusII软件平台上进行编译、通过仿真的。本书的编写是作者从事EDA教学工作的一个阶段总结。在编写过程中参考了许多同行专家的著作，在此表示诚

5、挚的谢意！同时，真诚的希望广大读者能对书中存在的问题提出宝贵的意见！目录上机注意事项MAX+PLUSⅡ基本操作指南实验一熟悉EDA工具MAX+PLUSⅡ实验二用图形法设计模为12的同步计数器实验三六位环行计数器设计实验四基于VHDL语言的触发器与锁存器描述与设计实验五基于VHDL语言的三态电路及双向端口描述与设计实验六基于VHDL语言的分频器设计与实现实验七基于VHDL语言的8位二进制加法器设计与实现实验八时序逻辑移位寄存器及其应用的设计与实现实验九汽车尾灯控制器设计与实现实验十彩灯控制器设计与实现实验十一交通灯信号控制器的设计上机注意事项1．实验前应做好的实验准备包括：.了

6、解实验目的、实验内容和要求.预先设计实验电路或逻辑输入源文件.认真思考、验证设计并进行波形仿真.思考实验实现过程及每步应得到的结果2．实验中细致认真并做好实验记录.试验中要独立思考，有问题可以讨论，但要独立完成实验任务.记录中间结果、及时做好源文件的拷贝.实验结果要以仿真结果来说明、验证3.实验报告要求.实验目的.实验内容.实验设计（包括：系统原理、电路图或输入源文件）.实验仿真结果（波形图应体现作者的结论或论点）.实验总结（包括对思考题的理解或验证、实验心得/体会）4．注意事项除了熟悉MAXPLUSⅡ之外，在上机实验时，应做好实验准备（实验内容，电路、源文件，实验目的等），

7、否则教师有权停止其上机实验。禁止在上机时打游戏；禁止实验过程中相互拷贝源文件；禁止实验报告相互抄袭！！MAX+PLUSⅡ基本操作指南1。指定设计项目名称MAX+PlusII编译的工作对象是项目，所有在进行一个逻辑设计的时候，要指定设计的项目名称，每个项目都应该建立一个单独的子目录(只能是数字或者是英文字符不能是中文)，对于初学者而言，每个设计必须要有一个项目名，并且保证项目名和设计文件名一致。2。建立新文件（1）在File菜单中选择New，如图1所示，将出现New的对话框，如图2所示。图1图2（1）在N