EDA基础与应用 教学课件 作者 于润伟EDA技术项目教程4.ppt

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1、EDA技术项目教程主编：于润伟第4章数字系统设计入门本章要点逻辑电路设计QuartusⅡ软件的应用VHDL程序设计4.1数据比较器4.1.1同比较器1．题目要求利用QuartusⅡ软件的图形输入方式，设计一位二进制数字的同比较器，完成编译和波形仿真后，下载到实验平台验证电路功能。2．电路设计设输入的两个二进制数分别为A、B，用Y表示比较结果。若两数相等，输出1；两数不等输出0。3．建立项目（1）在计算机的F盘，建立文件夹F:EXAM411作为项目文件夹，项目名为COMPA、顶层设计文件名也为COMPA。（2）启

2、动QuartusⅡ，单击【CreateaNewProject】按钮打开新项目建立向导，在新项目建立向导对话框中分别输入项目文件夹、项目名和顶层设计文件名。（3）由于采用图形输入方式，在添加文件对话框的Filename中输入COMPA.bdf，然后单击【Add】按钮，添加该文件。（4）在器件设置对话框中选择ACEX1K系列的EP1K30TC144-1芯片；在EDA工具设置对话框中选择None，使用QuartusⅡ自带的工具。（5）单击【Finish】按钮，关闭新项目建立向导。注意：软件的标题栏必须变为F:/EXAM

3、411/COMPA-COMPA。4．编辑与编译（1）编辑。单击File→New选项，选中BlockDiagram/SchematicFile，单击【OK】按钮，打开图形编辑器窗口。（2）打开图形文件编辑窗口，根据同比较器的逻辑表达式，依次输入1个XNOR（同或门）、2个INPUT（输入管脚）和1个OUTPUT（输出管脚）。将此图形文件按默认名称（即COMPA），保存在EXAM411文件夹下。（3）编译。单击Processing→StartCompilation选项，启动全程编译。如果设计中存在错误，可以根据Mas

4、sage-Compiler窗口所提供的信息进行修改，重新编译，直到没有错误为止。5．波形仿真（1）单击File→New选项，选中VectorWaveformFile选项，单击【OK】按钮，建立波形输入文件。（2）单击Edit→EndTime选项，设定仿真时间为2微秒；单击Edit→GridSize选项，设定仿真时间周期为40纳秒。将波形文件以默认名存入文件夹F:EXAM411文件夹下。（3）单击View→UtilityWindows→NodeFinder选项，加入元件管脚；调整波形坐标间距后，利用波形编辑按钮，

5、分别给输入管脚编辑波形。（4）单击Processing→StartSimulation选项，启动仿真器。4．编辑与编译（1）单击Assignments→AssignmentsEditor选项，出现配置编辑器窗口，单击Category输入框右侧的下拉按钮，从中选择Pin选项。根据使用实验箱的具体情况锁定管脚。（2）再次编译成功后，就可以将锁定的管脚信息加入到设计文件中。（3）使用电缆将计算机和实验箱连接，接通实验箱电源。单击Tools→Programmer选项，在编程窗口中进行硬件配置，可选择LPT1接口输出的By

6、teBlasterMVorByteBlasterⅡ硬件类型，编程方式选中JTAG编程方式。（4）在编程窗口中，单击选中COMPA.sof文件，再单击【Start】按钮，即可开始对芯片编程。4.1.2大小比较器1．题目要求利用QuartusⅡ软件的图形输入方式，设计一位二进制数字的大小比较器，完成编译和波形仿真后，下载到实验平台验证电路功能。2．电路设计设输入的两个二进制数分别为A、B，用Y表示比较结果。若A>B，则Y1=1、Y2=0、Y3=0；若A=B，则Y1=0、Y2=1、Y3=0；若A

7、0、Y3=1。4.2加法器的设计4.2.1半加器只考虑两个加数本身的相加，不考虑来自低位的进位，这样的加法运算称为半加，实现这种运算的逻辑电路称为半加器。半加器可对两个一位二进制数进行加法运算，同时产生进位。1．题目要求利用QuartusⅡ软件的图形输入方式，设计一位二进制半加器，完成编译和波形仿真后，下载到实验平台验证电路功能。2．电路设计设半加器的输入端为A（被加数）和B（加数）；输出端为S（和）和C（进位）。4.2.2全加器不仅考虑两个一位二进制数的相加，而且还考虑来自低位进位的运算电路，称为全加器。全加器

8、有3个输入端、2个输出端。1．题目要求利用QuartusⅡ软件的图形输入方式，设计一位二进制全加器，完成编译和波形仿真后，下载到实验平台验证电路功能。2．电路设计设全加器的输入端为A（被加数）、B（加数）、Ci（低位进位）；输出端为S（和）和Co（进位）。4.2.3四位加/减法器根据运算符号的不同状态，既能够进行加法运算，又能够进行减法运算的数字电路叫做加、减法器。四位加