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1、武汉理工大学院校:计算机科学与技术学院专业:计算机科学与技术学生姓名:王旭班级:Y1606学号01216108701132017年月日实验一:一位全加器实验目的:1.掌握组合逻辑电路的设计方法;2.熟悉Vivado2014集成开发环境和Verilog编程语言;3.掌握1位全加器电路的设计与实现。试验工具:1.Basys3FPGA开发板2.Vivado2014集成开发环境和Verilog编程语言。实验原理:Ci+A+B={Co,S}全加器真表ABCiCoS0000000101010010111010001101101101
2、011111全加器逻辑表达式S=ABCiCo=A.B+(AB).Ci全加器电路图实验步骤:(一)新建工程:1、打开Vivado2014.2开发工具,可通过桌面快捷方式或开始菜单中XilinxDesignTools->Vivado2014.2下的Vivado2014.2打开软件;2、单击上述界面中CreateNewProject图标,弹出新建工程向导。3、输入工程名称、选择工程存储路径,并勾选Createprojectsubdirectory选项,为工程在指定存储路径下建立独立的文件夹。设置完成后,点击Next。注意:工程
3、名称和存储路径中不能出现中文和空格,建议工程名称以字母、数字、下划线来组成4、选择RTLProject一项,并勾选Donotspecifysourcesatthistime,为了跳过在新建工程的过程中添加设计源文件。5、根据使用的FPGA开发平台,选择对应的FPGA目标器件。(在本手册中,以Xilinx大学计划开发板DigilentBasys3为例,FPGA采用Artix-7XC7A35T-1CPG236-C的器件,即Family和Subfamily均为Artix-7,封装形式(Package)为CPG236,速度等级(
4、Speedgrade)为-1,温度等级(TempGrade)为C)。点击Next。1、确认相关信息与设计所用的的FPGA器件信息是否一致,一致请点击Finish,不一致,请返回上一步修改。2、得到如下的空白Vivado工程界面,完成空白工程新建。(一)设计文件输入:3、点击FlowNavigator下的ProjectManager->AddSources或中间Sources中的对话框打开设计文件导入添加对话框。4、选择第二项AddorCreateDesignSources,用来添加或新建Verilog源文件。5、如果有现
5、有的V文件,可以通过AddFiles一项添加。在这里,我们要新建文件,所以选择CreateFile一项。6、在CreateSourceFile中输入FileName,这里为full_adder,点击OK。注:名称中不可出现中文和空格。7、新建的设计文件(此处为full_adder.v)即存在于Sources中的DesignSources中。打开该文件,输入相应的设计代码。根据已知的电路图得到以下verilog代码:modulefulladder(inoutx,inputy,inputz,outputs,outputc,)
6、;wirew1,w2,w3;xor(w1,x,y);and(w2,x,y);xor(s,w1,z);and(w3,w1,z);or(c,w3,w2);endmodule1、点击FlowNavigator中Synthesis中的RunSynthesis,对工程进行综合2、综合完成之后,选择OpenSynthesizedDesign,打开综合结果3、在layout中选择IOplanning一项。4、在右下方的选项卡中切换到I/Oports一栏,并在对应的信号后,输入对应的FPGA管脚标号,c,s,x,y,z的管脚分别设为E1
7、9,U19,V16,V17和w16(也可根据下方的引脚分配图1自行选择)并指定I/Ostd电压为“LVCMOS335、完成之后,点击左上方工具栏中的保存按钮,工程提示新建XDC文件或选择工程中已有的XDC文件。点击OK完成约束过程。(一)工程实现6、在FlowNavigator中点击ProgramandDebug下的GenerateBitstream选项,工程会自动完成综合、实现、Bit文件生成过程,完成之后,可点击OpenImplementedDesign来查看工程实现结果。7、将basys3板用miniusb线连上电
8、脑,打开basys3上的电源开关,在FlowNavigator中展开HardwareManager,点击OpenNewTarget)在FlowNavigator中展开HardwareManager,点击OpenNewTarget)8、拨动开关键,测试LED灯的亮灭是否与全加器的逻辑功能相符。试验现象:将basys3板