FPGA原理与应用实验.doc

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1、个人收集整理勿做商业用途《FPGA原理与应用》实验个人收集整理勿做商业用途目录1一位半加器的设计21.1实验目的21.2实验内容22触发器的设计112。1实验目的112。2实验原理112.3实验内容113四位加法器的设计153.1实验目的153.2实验要求153。3实验内容154优先级8-3编器的设计164.1实验目的164.2实验要求164。3实验内容165增计数器的设计175。1实验目的175。2实验要求175.3实验内容176七人表决器设计186。1实验目的186.2实验要求18个人收集整理勿做商业用途1一位半加器的设计1.1实验目的（1)通过一个简单的一位半加器的设

2、计，熟悉开发环境，掌握组合逻辑电路的设计方法.(2)初步了解可编程器件设计的全过程。1。2实验内容一、创建工程选择菜单栏File〉NewProjectWizard,新建一个工程.如图2所示。工程名的设定对话框如图3所示.图2个人收集整理勿做商业用途图3第一个输入框为工程目录输入框，设定好后，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。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成不同.图4新建工程对话框图5指定工程名称及工作目录点击【NEXT】，进入下一个设定对话框图5,让你将之前已经设计好的工

3、程文件添加到本项目工程里来，之前若没有设计好的文件，直接点Next，进入下一步器件选择对话框图6.图5个人收集整理勿做商业用途图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Cyclone，在中间右边的Pincount下拉选择240，Speedgrade下拉菜单中选取8，在左下方的Availabledevices框中选取EP1C12F240C8，点击【NEXT】完成器件的选取,进入EDATOOL设定界面如图7所示。本实验只使用QuartusII的集成环境进行开发，不使用第三方EDA工具，所以不需要修改。图7EDATOOL对话框个人收集整理勿做商业用途按默认选

4、项,点击【NEXT】出现新建工程以前所有的设定信息，如图8所示,点击FINISH完成新建工程的建立，如图9所示。图8新建工程信息图9新建立的工程界面（到此我们一个新的项目工程已经建立起来，但真正的电路设计工作还没开始。由于QuartusII软件的应用都是基于一个项目工程来做的，因此无论设计一个简单电路还是很复杂的电路都必须先完成以上步骤，建立一个后缀为.qpf的ProjectFile。）二、建立设计输入文件点击File>New，新建一个VHDL文件。见图10。个人收集整理勿做商业用途图10新建VHDL文件点击OK，将VHDL程序写入，见图11，并点击File>Save,保存

5、libraryieee;useieee。std_logic_1164。all;entityhalfaddisport(a,b:instd_logic；so，co：outstd_logic）；--定义输入、输出端口endhalfadd；architecturebhofhalfaddisbeginso〈=axorb；——异或运算co〈=aandb；--与运算endbh；图11VHDL程序写入个人收集整理勿做商业用途三、编译(Compilation）选择Processing>StartCompilation对编写的代码进行编译，可以在状态窗口看到当前编译的运行状态，在消息窗口中可

6、以看到编译中的警告、错误和消息.四、建立仿真波形文件，进行仿真选择File>New，在弹出的对话框中点击OtherFiles，选择VectorWaveformFile,并点击OK，建立一个波形文件.见图12、13。图12新建波形文件图13在如图13的Name标签区域内双击鼠标左键，弹出如图14所示的添加节点对话框。个人收集整理勿做商业用途图14添加节点对话框在如图14所示的添加节点对话框中单击NodeFinder按钮，弹出如图15所示的对话框,设置如图15、16所示，完成后界面如17所示。图15添加节点图16添加节点后的界面个人收集整理勿做商业用途图17默认的仿真结束时间为

7、1μS，根据仿真需要，可以自由设置仿真文件的结束时间。选择Edit>>EndTime命令,弹出结束时间对话框，在Time框内输入仿真结束时间。在这里采用默认设置（1μS)。对加入到波形文件中的输入端点，进行初始值设置编辑时将使用到波形编辑工具栏中的各种工具。图显示了工具栏中各工具的功能。单击选中需要设置的端点，对输入节点进行激励设置。14、点击Processing〉Simulationtools,在弹出对话框中选择功能仿真，仿真结束后，查看仿真结果是否符合实验要求.个人收集整理勿做商业用途查看仿真结果开始仿真点击生