EDA实验指导书-2009版

上机要求： 对实验过程中出现的各种现象要及时记录，并在实验报告中作出说明和分
析；实验结束后要整理好实验设备才能离开。
实验报告要求： 要认真书写实验报告，且必须提交，不得抄袭。实验报告要用教务处统一格
式的实验报告模版打印，务必勾选实验类型，填好实验日期。实验报告包括实验 目的、内容和要求，仿真波形分析、硬件测试情况及实验结果分析，详见附件的 实验报告样版。在新实验开始之前及时提交上一次实验报告，不要用钉子装订而 是在报告顶端用胶粘贴或曲别针夹好。要求班干部统一收齐并按学号顺序放好。
在“实验程序”后一定要手工填写说明程序来源：1、引用书本程序（书本 名称作者及页码）；2、借鉴同学（学号姓名）；3、独立编写。
在“波形仿真分析”部分要选取一段或多段能说明问题的波形，最好用线条 标注或指明时间段。在“实验体会”部分要重点描述实验中出现的问题及解决方 法，实验拓展及改进设想以及设计的创新性。
1、电子电路设计与仿真工具 电子电路设计与仿真工具包括 SPICE/PSPICE；Multisim(EWB)；Matlab；
SystemView；MMICAD 等。下面简单介绍前三个软件。 （1）SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）是由美国
成绩评定： 实验成绩分为五级制：优秀、良好、中等、及格、不及格。成绩考核分为两
大部分：现场考核和实验报告；现场考核包括实验操作、调试情况、结果演示以 及简短问答；实验报告要求内容完整，重在发现分析解决问题。
最后的总评成绩要依据班级整体情况和个人的实验现场考核、实验报告成绩 等综合评定。
抄袭处理： 若出现抄袭现象，双方或多方以“不及格”论处，两次以上（含两次）抄袭
编者 2009 年 9 月
实验说明
预习要求： 实验之前要写实验预习报告；预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容
的准备，就实验可能出现的情况提前做出思考和分析。没有预习报告不能进入实 验室做实验。
预习报告本要用统一大小的练习薄，封面写上“EDA 预习报告本”字样， 写明班级、姓名、学号，便于检查核对。
目录
第一章 EDA 软件........................................................................................................1 第二章 EDA 基本设计方法.................பைடு நூலகம்.......................................................................5 第三章 Quartus II 应用向导....................................................................................... 7
则该门课程总评“不及格”；实验报告“不及格”，原则上不给重写机会。现场成 绩和报告成绩有一个“不及格”则该实验总评为不及格。
特别提醒： 工程文档和实验报告电子档要压缩保留，以备今后统一上交；
以上各项要求属于暂定办法，在具体执行时，可根据实际情况，由任课老 师酌情调整，其它情况未作说明的由课程组讨论后决定处理办法。
现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）是一种半定制 ASIC。在 FPGA/CPLD 中门、触发器或其它各种电路单元被排成阵列形式，系统的 设计者可将所设计的电路通过计算机和开发工具生成关于阵列连接的信息，并将 这些信息通过烧录器“集成开发”到芯片上去，并可多次反复集成开发。
本课程是实践性极强的课程，要求学生在熟悉操作具体EDA开发工具的基础 上，把课程教学中的内容融会到实际的逻辑行为的实现，控制与通信的实现、算 法的实现三个层次的实践操作中去。
加州大学推出的电路分析仿真软件，是 20 世纪 80 年代世界上应用最广的电路设 计软件，1998 年被定为美国国家标准。1984 年，美国 MicroSim 公司推出了基于 SPICE 的微机版 PSPICE（Personal—SPICE）。现在用得较多的是 PSPICE6.2，可 以说在同类产品中，它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真 EDA 软件， 在国内普遍使用。最新推出了 PSPICE9.1 版本。它可以进行各种各样的电路仿真、 激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内 同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真，都可以得 到精确的仿真结果，并可以自行建立元器件及元器件库。
EDA 实验指导书
朱启标 丁 杰 编
第一章 EDA 软件
EDA 工 具层 出 不穷 ， 目前 进 入我 国 并具 有 广泛 影 响的 EDA 软 件有 ： Multisim(EWB)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor Graphics、 Synopsys、LSIlogic、Cadence 、MicroSim 等等。这些工具都有较强的功能，一般 可用于几个方面，例如很多软件都可以进行电路设计与仿真，同时以可以进行 PCB 自动布局布线，可输出多种网表文件与第三方软件接口。下面按主要功能 或主要应用场合，分为电路设计与仿真工具、PCB 设计软件、IC 设计软件、PLD 设计工具及其它 EDA 软件，进行简单介绍。
（2 ）EWB(Electronic Workbench) 软件 是 Interactive Image Technologies Ltd 在 20 世纪 90 年代初推出的电路仿真软件。目前普遍使用的是 EWB5.2，相对于 其它 EDA 软件，它是较小巧的软件（只有 16M）。但它对模数电路的混合仿真 功能却十分强大，几乎 100%地仿真出真实电路的结果，并且它在桌面上提供了 万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转 换器和电压表、电流表等仪器仪表。它的界面直观，易学易用。它的很多功能模 仿了 SPICE 的设计，但分析功能比 PSPICE 稍少一些。
通过实验，达到使学生初步具有利用EDA技术进行数字电子系统设计、调试 的能力，并具有一定分析电路问题，解决电路故障能力的目的。学生在实验过程 中，由易到难，由简到繁，通过自行设计、自行调试，逐步培养学生的实际动手 能力。
本书的内容来源于互联网和兄弟院校老师编写的指导书或教程，由于编写时 间仓促，未能列出全部参考文献，敬请谅解，特此说明。在此，向各位同仁表示 衷心的感谢！没有您们提供的这些参考材料，本书无法在短时间内编写完成。同 时，希望使用这本书的老师和同学们提出宝贵意见。在此表示感谢！
3.1 建立工程...................................................................................................7 3.2 设计输入方式..........................................................................................11
3.2.1 原理图输入方式........................................................................... 11 3.2.2 文本输入方式...............................................................................13 3.3 综合编译..................................................................................................15 3.4 系统仿真..................................................................................................17 3.5 引脚设置.................................................................................................21 3.6 编程下载.................................................................................................22 3.7 硬件测试.................................................................................................23 第四章 EDA 实验箱简介...........................................................................................24 第五章 实验项目........................................................................................................28 5.1 实验项目表..............................................................................................28 5.2 实验内容与要求.....................................................................................30 实验 1、一位二进制全减器设计..........................................................30 实验 2、模可变计数器设计..................................................................30 实验 3、序列信号发生器与检测器设计..............................................30 实验 4、数字钟设计..............................................................................30 实验 5、交通灯控制器设计..................................................................31 实验 6、乐曲播放器设计......................................................................32 实验 7、自动换档频率计设计..............................................................34 附录：实验报告参考格式..........................................................................................35 参考文献......................................................................................................................38