实验一半加器的设计

实验一半加器设计
一、实验目的
1、了解和学习Quartus II 5.1 软件设计平台。

2、了解EDA的设计过程。

3、通过实例，学习和掌握Quartus II 5.1 平台下的图形输入法
4、学习和掌握半加器的工作和设计原理。

二、实验仪器
PC机，操作系统为Windows2000/XP,本课程所用系统均为WindowsXp下同），Quartus II
5.1 设计平台。

三、实验原理
加法器是构成算术运算器的基本单元，有来自低位的进位将两个1位二进制数相力口，称为半加。

实现半加运算的电路叫做半加器。

按照二进制加法运算规则可以列出如表1-1所示的半加器真值表。

其中A、B是两个加数，S是相加的和，CO是相加高位的进位。

将S、CO和A、B的关系写成逻
辑表达式如下：
S 二AB AB = A： B
CO 二AB
四、实验步骤
1、启动Quartus II 5.1 :在Windows操作系统下，单击"开始”，选择"程序”，再选择"altera ”选项下的"Quartus II 5.1 ”命令。

2、新建工程：在File菜单中选择New Project Wizard …，弹出对话框如图1-1所示
图1 — 1
在这个对话框中，第一行是需要你指定项目保存的路径，支持含中文字符的路径，第二行是
需要你为这个项目取一个名称，第三行是需要你为这个项目的顶层实体取个名称，如实验不
需要使用芯片，这三个设定好后，点击“ finish ”。

（如何使用芯片及各参数设定将在实验 3 中讲到）出现如下界面
在File 菜单中选择New,出现一个对话框如图 1 — 2
图1 — 2 选择 Block Diaqram/Schematic File ，然后点击
"OK ”。

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图1 — 3
4、 保存文件：选菜单File'Save ，在弹出的Save As 对话窗口中，指定存放文件类型、 文件夹和文件名。

这一步也可以放在图形设计完成后进行。

5、 原理图设计输入: (1 )元器件符号放置
通过Edit->lnsert Symbol 插入元器件或点击图板左侧的快捷键
卜' I Symbol,或双击图板
3 、新建文件 \ l±
图1— 4
在左侧Name下输入你要找的元器件的名称
图1 — 5
点击“ 0K ”将元器件拖入图板，
(2)元器件复制
按住Ctrl选中元器件，拖动即可。

(3)元器件移动
用鼠标单击并拖动元器件符号至相应地方即可。

若要同时移动多个元器件符号，可以按住鼠标左键画一个将所有要移动的符号包括在内的大矩形，然后用鼠标点中矩形内任意一点就可随意移动。

(4)元器件转动
右击需转动元器件符号，可对元器件符号作水平镜像转动( Flip Horizo ntal )和垂直
镜像转动(Flip Vertical )，也可按90 °、180 °、270 转动(Rotate by Degrees )。

也可点击图板左侧的快捷键
(5) 元器件删除
单击选中元器件符号后，用键盘上的 Delete 键删除该符号。

(6) 管脚的命名
绘制完所有的元器件符号后，此时所有输入、输出管脚的默认名为 PIN_NAME 用鼠标
左键双击PIN_NAME 使其变为黑底白字显示，然后可直接键入管脚名。

本实验的输入分别 是A B ;输
出是S 和CO
(7) 在元器件之间添加连线
① 直接相连：把鼠标移到元器件引脚附近， 鼠标光标会自动由箭头变为十字形， 按住鼠
标左键拖动，即可画出连线。

② 引线命名：先点击左侧菜单栏中的 A ,再点击命名的引线使其成为高亮线，然后输入 引线名即可。

相同引线名的所有引线表示连接在一起。

注意：
与输入、输出管脚相连的引线
名即为管脚名，不能再给输入、输出管脚的引线取其它名称，完成后的半加器如图1-6所示.
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5、保存原理图
选菜单File'Save 或单击工具栏中的=按钮。

点击保存。

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编译
: .......... .
图1-6
半加器图形设计图
如果有多个文件要把这个文件设为当前顶层实体，这样软件编译时就只编译这个文件。

点击projet->Set as Top-level En tityCtrl+Shift+J
接下来进行编译，点击processing->Start Compilation，见下图
点击File->Open ，在文件类型中将文件后缀名设为 .bsf ，选择*.bsf 的文件，打开
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五、问题讨论与提高
1、 思考在该实验基础上，如何设计一个全加器?
2、 如在编译过程中产生错误如何查错与解决？
3、 试用VHDL 语言设计本实验中的半加器
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