硬件描述语言实验报告二

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硬件描述语言实验报告资料

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《硬件描述语言》实验报告学院:学号:姓名:专业:实验时间:实验地点:指导教师:年月实验一简单组合逻辑设计一、实验目的及要求:1.掌握基本组合逻辑电路的实现方法。

2.初步了解两种基本组合逻辑电路的生成方法。

3.学习测试模块的编写。

4.通过综合和布局布线了解不同层次仿真的物理意义。

二、实验设备及要求装有modesim和synplify的电脑一台三、实验内容与步骤1.实验内容:本次实验采用Verilog HDL语言设计一个可综合的数据比较器,其功能是比较数据a与数据b的结果,如果两个数据相同,则输出结果1,否则给出结果0;并写出测试模型,使其进行比较全面的测试。

2.实验步骤:(1)建立工程文件,编写模块源码和测试模块,要求测试模块对源文件进行比较全面的测试;(2)编译源码和测试模块,用测试模块对源文件进行测试,并进行仿真;(3)观察综合后生成的文件和源文件的不同点和相同点。

(4)综合时采用不同的FPGA器件,观察综合后的结果有什么不同。

四、实验结果与数据处理:1.RTL图及仿真后波形图:2.综合后的电路图:五、分析与讨论:1.课本练习一的测试方法二中,第二个initial块有什么用?它与第一个initial块有什么关系?答:测试方法二中的第二个initial用来暂停仿真以便观察仿真波形,它与第一个initial是并行关系2.如果在第二个initial块中,没有写出#10000或者$stop,仿真会如何进行?答:如果没有写#10000,仿真会直接停止,没有$stop,仿真不会结束。

3.比较两种测试方法,哪一种更全面?答:第二种测试方法更全面,测试了更多种的变换的情况。

实验二简单分频时序逻辑电路的设计一、实验目的及要求:1.掌握条件语句在简单时序模块设计中的使用;2.掌握verilog语句在简单时序模块设计中的使用;3.学习在Verilog模块中应用计数器;4.学习测试模块的编写、综合和不同层次的仿真。

二、实验设备及要求装有modesim和synplify的电脑一台三、实验内容与步骤:1.实验内容:(1)使用always块和@(posedge clk)或@(negedge clk)的结构来表述时序逻辑,设计1/2分频的可综合模型。

汽车产品硬件实验报告模板

汽车产品硬件实验报告模板

汽车产品硬件实验报告模板1. 实验目的本实验的目的是测试汽车产品的硬件性能,包括但不限于发动机、悬挂系统、制动等部件的性能指标。

通过实验评估汽车产品的安全性、稳定性和可靠性。

2. 实验装置与方法2.1 实验装置本实验所使用的实验装置包括汽车产品样车、动力测量设备、悬挂系统测试设备、制动力测试设备等。

2.2 实验方法1. 首先对汽车产品进行外观检查,确保外观无明显损坏。

2. 进行发动机动力测试,使用动力测量设备测量发动机的最大功率和最大扭矩。

3. 进行悬挂系统测试,使用悬挂系统测试设备测试汽车在不同路况下的悬挂性能。

4. 进行制动力测试,使用制动力测试设备测量汽车在不同速度下的制动性能。

5. 对实验数据进行分析和处理,评估汽车产品的硬件性能。

3. 实验过程与结果3.1 外观检查对汽车产品进行外观检查,未发现外观明显损坏,各部件安装正常。

3.2 发动机动力测试使用动力测量设备对汽车产品的发动机进行测试,得到如下结果:- 最大功率:200马力- 最大扭矩:250Nm3.3 悬挂系统测试使用悬挂系统测试设备对汽车产品的悬挂性能进行测试,得到如下结果:- 清障能力:通过2英寸高的障碍物时无明显顿挫感- 高速行驶稳定性:达到60mph时无明显抖动和不稳定感3.4 制动力测试使用制动力测试设备对汽车产品的制动性能进行测试,得到如下结果:- 制动距离:60mph时制动距离为30m- 制动力平衡性:前后制动力平衡性良好4. 实验分析与讨论根据实验结果和数据分析,可以得出以下结论:- 汽车产品的发动机动力表现良好,具备足够的马力和扭矩。

- 悬挂系统在通过障碍物和高速行驶时表现稳定,具备良好的悬挂性能。

- 制动系统在制动距离和制动力平衡性方面符合标准要求。

5. 实验结论根据实验结果和分析,可以得出如下结论:汽车产品在硬件方面的性能表现良好,符合安全、稳定和可靠的要求。

6. 参考文献[1] 实验装置使用手册[2] 汽车产品技术规格说明书以上是一份汽车产品硬件实验报告模板,根据实际情况和实验要求,具体内容可以做适当的调整和修改。

vhdl实验报告

vhdl实验报告

vhdl实验报告VHDL实验报告引言:VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)是一种硬件描述语言,广泛应用于数字电路设计和仿真。

本篇实验报告将介绍我在VHDL实验中的学习和实践经验,包括实验目的、实验过程、实验结果以及对VHDL的理解和展望。

一、实验目的VHDL实验的主要目的是让我们掌握VHDL语言的基本语法和使用方法,能够利用VHDL描述数字电路,并通过仿真和综合工具进行验证和实现。

通过这些实验,我们可以深入了解数字电路的原理和设计方法,提高我们的逻辑设计能力和工程实践能力。

二、实验过程在实验过程中,我们首先学习了VHDL的基本语法,包括实体声明、端口声明、信号声明等。

然后,我们通过实例学习了VHDL的建模方法,包括组合逻辑电路的建模和时序逻辑电路的建模。

在组合逻辑电路的建模中,我们学习了使用逻辑运算符和条件语句描述电路的功能;在时序逻辑电路的建模中,我们学习了使用过程语句和时钟信号描述电路的状态转换。

在学习了VHDL的基础知识后,我们开始进行实验设计。

我们选择了一个简单的数字电路,如4位加法器,来进行实验验证。

首先,我们通过VHDL语言描述了加法器的功能和结构,包括输入端口、输出端口和中间信号。

然后,我们使用仿真工具进行了功能仿真,验证了加法器的正确性。

接着,我们使用综合工具将VHDL代码综合成门级电路,并进行了时序仿真和时序优化,验证了加法器的时序正确性和性能。

三、实验结果通过实验,我们成功地实现了4位加法器的功能,并验证了其正确性和性能。

在功能仿真中,我们输入了不同的测试数据,观察了输出结果,发现加法器能够正确地进行加法运算,并得到了正确的结果。

在时序仿真中,我们观察了电路的时序行为,包括输入信号的变化、输出信号的响应和中间信号的传播延迟等,发现加法器能够在时序上满足要求,并且具有较好的性能。

vhdl设计实验报告

vhdl设计实验报告

vhdl设计实验报告VHDL设计实验报告引言VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)是一种硬件描述语言,广泛应用于数字电路设计和验证。

本实验旨在通过设计一个简单的电路来熟悉VHDL语言的基本语法和设计流程。

一、实验背景数字电路是现代电子系统的基础,而VHDL则是描述和设计数字电路的重要工具。

VHDL可以帮助工程师们以一种形式化的语言来描述电路的功能和结构,从而实现电路的模拟和验证。

二、实验目的本实验的目的是通过使用VHDL语言设计一个简单的电路,加深对VHDL语言的理解,并掌握基本的电路设计流程。

三、实验步骤1. 确定电路功能在设计电路之前,首先需要明确电路的功能。

本实验中,我们选择设计一个4位加法器电路。

2. 设计电路结构根据电路功能的要求,设计电路的结构。

在本实验中,我们需要设计一个4位加法器,因此需要使用4个输入端口和一个输出端口。

3. 编写VHDL代码使用VHDL语言编写电路的描述代码。

在代码中,需要定义输入和输出端口的类型和位宽,并实现电路的功能。

4. 进行仿真使用仿真工具对设计的电路进行仿真,以验证电路的功能是否符合预期。

通过输入不同的测试数据,观察输出是否正确。

5. 下载到FPGA开发板将设计好的电路代码下载到FPGA开发板上进行验证。

通过连接输入信号和观察输出信号,验证电路在实际硬件上的运行情况。

四、实验结果与分析经过仿真和实际验证,我们设计的4位加法器电路在功能上符合预期。

输入不同的数据进行加法运算时,输出结果都正确。

五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了VHDL语言的基本语法和设计流程。

通过设计一个简单的电路,我们掌握了VHDL的应用方法,并通过仿真和实际验证,加深了对电路设计的理解。

六、实验心得本实验让我对VHDL语言有了更深入的认识。

通过实际操作,我更加熟悉了VHDL的编写和仿真流程。

编程实验报告实验环境环境

编程实验报告实验环境环境

编程实验报告实验环境环境编程实验报告:实验环境环境摘要:本实验报告旨在介绍编程实验的实验环境环境,包括硬件环境、软件环境以及其他必要的工具和资源。

通过详细描述实验环境,读者可以更好地理解实验的进行过程,并且为实验结果的验证提供参考依据。

1. 硬件环境实验所需的硬件环境主要包括计算机设备和相关的外围设备。

在本实验中,我们使用了一台配备有Intel Core i7处理器、16GB内存和512GB固态硬盘的台式电脑。

此外,还连接了一台打印机、一个显示器和一个键盘鼠标套装。

这些硬件设备的性能和稳定性对于实验的进行具有重要的作用。

2. 软件环境在软件环境方面,我们选择了Ubuntu 20.04操作系统作为实验的基本环境。

此外,我们还安装了Python 3.8编程语言和相关的开发工具包,用于实验中的编程任务。

另外,为了支持实验数据的处理和分析,我们还安装了Jupyter Notebook、Matplotlib和Pandas等数据分析工具。

这些软件环境的选择和配置对于实验的顺利进行至关重要。

3. 其他工具和资源除了硬件和软件环境之外,实验还需要其他的工具和资源来支持实验的进行。

在本实验中,我们使用了Github作为代码版本管理工具,并且将实验的代码和文档进行了版本控制。

此外,我们还利用了一些开源的数据集和算法库,用于实验数据的获取和处理。

这些工具和资源的使用为实验的可重复性和可验证性提供了保障。

总结:实验环境环境是编程实验中至关重要的一部分,它直接影响着实验的进行和结果的验证。

通过本实验报告对实验环境的详细描述,读者可以更好地理解实验的进行过程,并且为实验结果的验证提供参考依据。

希望本报告能够对读者在编程实验中的实验环境配置提供一定的参考和帮助。

verilog实验报告

verilog实验报告

verilog实验报告Verilog实验报告引言:Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于设计和模拟数字电路。

它是一种高级语言,能够描述电路的行为和结构,方便工程师进行数字电路设计和验证。

本实验报告将介绍我在学习Verilog过程中进行的实验内容和所获得的结果。

实验一:基本门电路设计在这个实验中,我使用Verilog设计了基本的逻辑门电路,包括与门、或门和非门。

通过使用Verilog的模块化设计,我能够轻松地创建和组合这些门电路,以实现更复杂的功能。

我首先创建了一个与门电路的模块,定义了输入和输出端口,并使用逻辑运算符和条件语句实现了与门的功能。

然后,我创建了一个测试模块,用于验证与门的正确性。

通过输入不同的组合,我能够验证与门的输出是否符合预期。

接下来,我按照同样的方法设计了或门和非门电路,并进行了相应的测试。

通过这个实验,我不仅学会了使用Verilog进行基本门电路的设计,还加深了对逻辑电路的理解。

实验二:时序电路设计在这个实验中,我学习了如何使用Verilog设计时序电路,例如寄存器和计数器。

时序电路是一种具有状态和时钟输入的电路,能够根据时钟信号的变化来改变其输出。

我首先设计了一个简单的寄存器模块,使用触发器和组合逻辑电路实现了数据的存储和传输功能。

然后,我创建了一个测试模块,用于验证寄存器的正确性。

通过输入不同的数据和时钟信号,我能够观察到寄存器的输出是否正确。

接下来,我设计了一个计数器模块,使用寄存器和加法电路实现了计数功能。

我还添加了一个复位输入,用于将计数器的值重置为初始状态。

通过测试模块,我能够验证计数器在不同的时钟周期内是否正确地进行计数。

通过这个实验,我不仅学会了使用Verilog设计时序电路,还加深了对触发器、寄存器和计数器的理解。

实验三:组合电路设计在这个实验中,我学习了如何使用Verilog设计组合电路,例如多路选择器和加法器。

组合电路是一种没有状态和时钟输入的电路,其输出只取决于当前的输入。

硬件描述语言实验报告——四位加法器

硬件描述语言实验报告——四位加法器

硬件描述语言实验报告——四位加法器实验目的和要求:本次实验的目的是实现四位加法器的硬件描述语言,加深对数字电路的理解和PWM设计的学习。

要求在Vivado环境下实现对四位加法器的设计,能够正确地实现两个四位二进制数之间的加法操作,同时需要能够通过外接开关控制输入的数字。

实验准备工作:在进行本次实验前,首先需要对数字电路、FPGA开发板和Vivado环境有一定的了解:数字电路:是指由一些二进制电子、电气或电子元件通过布线连接而成的电路,可以根据输入信号的不同输出不同的电信号。

(如AND门、OR门、NOT门、NAND门等)FPGA开发板:是一种可编程逻辑器件,可以在硬件级别上实现数字电路。

通过FPGA 开发板,我们可以将数字电路的设计和实现转化为程序设计和实现,有效地降低了数字电路的设计和实现的复杂度。

Vivado环境:是一种FPGA编程工具,可以进行FPGA设计、仿真、实现和验证。

通过Vivado环境,我们可以实现对数字电路的开发和调试。

实验步骤:根据本次实验的要求,在Vivado环境下完成了对四位加法器的硬件描述语言编写与实现。

在实验过程中,我们需要进行以下步骤:1.创建新的工程并添加源文件在Vivado环境下,首先需要创建一个新的工程。

在创建工程的过程中,需要设定工程的名称、类型、硬件平台和绑定一个新的目录。

创建完工程后,我们需要将本次实验所需要的源文件添加到新创建的工程中。

这些文件包括:•top.v:顶层模块文件,将各个模块串联在一起。

•add.v:加法器模块,用于实现四位加法器的加法运算。

•switch.v:开关模块,用于控制输入数字。

2.对各模块进行修改和调试完成对源文件的添加后,我们便可以对各个模块进行修改和调试,以确保能够正确地实现四位加法器的加法运算。

在进行修改和调试时,我们需要根据所学的数字电路知识,利用逻辑门、时钟、寄存器等基本单元,将四位加法器进行分解,逐一实现每一部分的设计:•开关模块的设计:开关模块是本次实验中的输入模块,负责输入两个四位数。

CPLD实验报告

CPLD实验报告

实验一 Xilinx软件及状态机设计一实验目的:学习FPGA设计软件, 掌握软件流程, 掌握状态机编程。

二实验内容:设计一个状态机三实验说明:状态机设计是数字电路中使用非常广泛和方便的时序设计工具。

由于硬件是并行的触发, 相对软件是串行执行, 那么让硬件电路按照节拍执行串行操作指令就成为一个问题, 这就是状态机的主要功能。

相应的, 软件指令中的几十条简单顺序执行代码可能需要硬件的几十上百个触发器去实现其功能。

所以, 软件与硬件的设计思路有相当大的区别。

当然, 随着FPGA规模的不断扩大, 这些问题也越来越容易解决了。

我们可以用软件的思路去描述自己的设计, 可能最终实现的电路是几十万门级的器件, 但是你只要花费几美元就能买到。

状态机是数字电路的基础, 因此, VHDL的学习也从这个实验开始。

四实验过程:1.在进行实验之前, 我先自学了VHDL语言。

2.熟悉Xilinx软件环境。

3.通过仿真, 读懂了states这段代码所实现的功能及其出现的问题。

五思考题:1.通过仿真, 这段代码实现相应功能时出了什么问题?请修正代码。

答:这段程序完成的是对红绿灯的控制功能。

通过仿真发现所有的灯都比预期的多亮了2秒, 比如东西方向绿灯亮62秒(应该是60秒), 黄灯是5秒(应该是3秒)。

出现此问题的原因是没有考虑到硬件的延时问题。

所以只要把程序中的59改为57, 39改为37, 3改为1, 再进行仿真, 结果就正确了。

2.状态机输出分成同步输出和异步输出, 状态机异步输出直接用状态机的某个状态进行组合逻辑运算来得到一个输出, 同步输出是在该状态的时钟上跳沿控制输出变化。

请问同步输出和异步输出利弊各在哪里?答: 同步输出的优点是: 时钟脉冲的间距解决了组合逻辑电路中的延时和竞争问题。

只要时钟脉冲的宽度合适, 输出就不会存在竞争与现象。

缺点是: 外部输入信号的变化应满足触发器正常工作所需的建立和保持时间。

因为上述特点使得同步时序输出的工作速度的提高受到限制, 且对时钟脉冲到达个触发器的时间及外部信号的变化有较严格的要求。

数字系统设计及实验实验报告

数字系统设计及实验实验报告

数字系统设计及实验实验报告一、实验目的数字系统设计及实验课程旨在让我们深入理解数字逻辑的基本概念和原理,掌握数字系统的设计方法和实现技术。

通过实验,我们能够将理论知识应用于实际,提高解决问题的能力和实践动手能力。

本次实验的具体目的包括:1、熟悉数字电路的基本逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。

2、掌握使用硬件描述语言(如 Verilog 或 VHDL)进行数字系统建模和设计。

3、学会使用相关的电子设计自动化(EDA)工具进行电路的仿真、综合和实现。

4、培养团队合作精神和工程实践能力,提高解决实际问题的综合素质。

二、实验设备和工具1、计算机:用于编写代码、进行仿真和综合。

2、 EDA 软件:如 Quartus II、ModelSim 等。

3、实验开发板:提供硬件平台进行电路的下载和测试。

4、数字万用表、示波器等测量仪器:用于检测电路的性能和信号。

三、实验内容1、基本逻辑门电路的设计与实现设计并实现与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等基本逻辑门电路。

使用 EDA 工具进行仿真,验证逻辑功能的正确性。

在实验开发板上下载并测试实际电路。

2、组合逻辑电路的设计与实现设计一个 4 位加法器,实现两个 4 位二进制数的相加。

设计一个编码器和译码器,实现数字信号的编码和解码。

设计一个数据选择器,根据控制信号选择不同的输入数据。

3、时序逻辑电路的设计与实现设计一个同步计数器,实现模 10 计数功能。

设计一个移位寄存器,实现数据的移位存储功能。

设计一个有限状态机(FSM),实现简单的状态转换和控制逻辑。

四、实验步骤1、设计方案的确定根据实验要求,分析问题,确定电路的功能和性能指标。

选择合适的逻辑器件和设计方法,制定详细的设计方案。

2、代码编写使用硬件描述语言(如 Verilog 或 VHDL)编写电路的代码。

遵循代码规范,注重代码的可读性和可维护性。

3、仿真验证在 EDA 工具中对编写的代码进行仿真,输入不同的测试向量,观察输出结果是否符合预期。

西工大硬件描述语言实验报告-实验五

西工大硬件描述语言实验报告-实验五
所有的assign和always块都是并行发生s@之后,也就是说写在块中的语句是时序逻辑的。对assign之后不能加块,实现组合逻辑只能用逐句的使用assign。
组合逻辑如果不考虑门的延时的话当然可以理解为瞬时执行的,因此没有并行和顺序之分,并行和顺序是针对时序逻辑来说的。值得注意的是所有的时序块都是并行执行的。initial块只在信号进入模块后执行1次而always块是由敏感事件作为中断来触发执行的。
2、写出测试模块,对模块的功能进行测试;
3、对模块进行RTL级仿真、综合后门级仿真,布局布线仿真。
【实验步骤】
1、仔细阅读课本,建立工程文件,编写模块源码和测试模块,要求测试模块能对源文件进行比较全面的测试;
2、编译源码和测试模块,用测试模块对源文件进行测试,并综合仿真;
3、观察综合后生成的两个电路结构图并观察仿真波形图,分析assign与always两种组合电路实现方法的区别和注意点;
4、综合时采用不同的FPGA器件,如Altera公司的Cyclone II系列和Stratix III系列,观察综合后的结果有什么不同。
四、实验结果与数据处理
图1
图2
五、分析与讨论
本次试验使用Modelsim仿真出的图像如图1所示,使用Synplify运行出的电路图如图2所示。
用assign语句和always语句进行组合逻辑设计时,被assign赋值的信号定义为wire型,被always结构块下的信号定义为reg型,值得注意的是,这里的reg并不是一个真正的触发器,只有敏感列表为上升沿触发的写法才会综合为触发器,在仿真时才具有触发器的特性。
西北工业大学
《硬件描述语言》实验报告
实验八
学院:
计算机学院
学 号:

vhdl全加器实验报告

vhdl全加器实验报告

vhdl全加器实验报告VHDL全加器实验报告引言:在数字电路设计领域,全加器是一种基本的逻辑电路。

它用于将两个二进制数相加,并产生相应的和与进位输出。

在本次实验中,我们将使用VHDL语言设计和模拟一个全加器电路,并通过实验验证其功能和正确性。

一、实验目的本实验的目的是通过设计和模拟一个VHDL全加器电路,加深对数字电路和VHDL语言的理解。

具体目标如下:1. 学习并掌握全加器的原理和电路结构;2. 掌握VHDL语言的基本语法和使用方法;3. 设计和模拟一个全加器电路,并验证其正确性;4. 分析和评估全加器电路的性能和优化方法。

二、全加器的原理和电路结构全加器是一种用于二进制加法的逻辑电路。

它接受两个输入位和一个进位输入位,并产生一个和输出位和一个进位输出位。

全加器的电路结构通常由两个半加器和一个或门组成。

半加器用于计算两个输入位的和,而或门用于计算进位输出位。

三、VHDL语言的基本语法和使用方法VHDL是一种硬件描述语言,用于描述和模拟数字电路。

它具有丰富的语法和功能,可以方便地进行电路设计和仿真。

VHDL语言的基本语法包括实体声明、端口声明、信号声明、过程声明等。

在本次实验中,我们将使用VHDL语言来描述和模拟全加器电路。

四、全加器电路的设计和模拟在本次实验中,我们将使用VHDL语言设计和模拟一个4位全加器电路。

首先,我们需要定义输入和输出信号,并声明全加器的实体和端口。

接下来,我们可以使用VHDL语言描述全加器的逻辑电路,包括半加器和或门的连接关系。

最后,我们可以使用仿真工具对全加器电路进行模拟,并观察输出结果。

五、全加器电路的验证和性能评估在模拟过程中,我们可以通过输入不同的二进制数来验证全加器电路的正确性。

我们可以逐个比较输入和输出的二进制数,并检查和进位输出是否与预期结果一致。

如果全加器电路能够正确地计算和输出结果,则说明设计和模拟过程是正确的。

此外,我们还可以评估全加器电路的性能和优化方法。

verilog课程设计实验报告

verilog课程设计实验报告

verilog课程设计实验报告一、教学目标本课程旨在通过Verilog硬件描述语言的学习,让学生掌握数字电路设计的自动化工具,理解并实践硬件描述语言在数字系统设计中的应用。

通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:–理解Verilog的基本语法和结构。

–掌握Verilog中的模块化设计方法。

–学习常用的Verilog描述技巧,包括逻辑门级建模、行为级建模和结构级建模。

2.技能目标:–能够运用Verilog语言进行简单的数字电路设计。

–学会使用至少一种Verilog仿真工具进行电路功能验证。

–能够阅读和理解Verilog代码,进行简单的代码优化。

3.情感态度价值观目标:–培养学生的团队合作意识,在实验报告中能够体现分工合作的精神。

–培养学生的问题解决能力,鼓励学生在遇到问题时积极寻找解决方案。

–培养学生对新技术的好奇心和学习兴趣,激发他们对电子工程领域的热爱。

二、教学内容依据教学目标,本课程的教学内容将围绕Verilog语言的基础知识、实践应用和项目设计展开。

教学大纲安排如下:1.第一部分:Verilog基础知识(2周)–介绍Verilog的背景和基本概念。

–详细讲解Verilog的数据类型、运算符和语句。

2.第二部分:模块化设计(2周)–讲解模块的定义和封装。

–实践模块的端口声明和模块实例化。

3.第三部分:数字电路的Verilog描述(2周)–通过实例教学,掌握逻辑门、触发器等基本组件的Verilog建模。

–学习组合逻辑和时序逻辑的设计方法。

4.第四部分:仿真与测试(1周)–学习使用仿真工具进行电路功能验证。

–理解并实践测试台(testbench)的编写。

5.第五部分:项目设计(3周)–小组合作完成一个较为复杂的数字系统设计项目。

–包括系统模块的划分、编码、仿真和测试。

三、教学方法为了提高学生的学习效果,将采用多种教学方法相结合的方式进行授课:1.讲授法:用于讲解Verilog的基本概念和语法。

quartus实验报告

quartus实验报告

quartus实验报告Quartus实验报告引言:在现代电子领域中,数字电路设计是一个至关重要的环节。

为了更好地理解和掌握数字电路的设计和实现,本文将介绍使用Quartus软件进行数字电路实验的过程和结果。

一、实验目的数字电路设计是一门复杂而精密的学科,它涉及到逻辑门、时序电路等多个方面。

本实验的目的是通过使用Quartus软件,深入了解数字电路设计的基本原理和方法,并通过实际操作,掌握数字电路设计的过程和技巧。

二、实验过程1. Quartus软件介绍Quartus是一款由Intel公司开发的数字电路设计软件。

它提供了丰富的工具和功能,可以帮助工程师们设计和验证数字电路。

在本实验中,我们将使用Quartus进行数字电路的设计和仿真。

2. 实验准备在进行实验之前,我们需要准备一些必要的材料和工具。

首先,我们需要一台计算机,并在上面安装Quartus软件。

其次,我们需要一些基本的电子元件,如逻辑门、触发器等。

最后,我们还需要一些实验电路板和连接线。

3. 实验设计在实验设计阶段,我们需要根据实验要求,选择合适的数字电路,并进行设计。

在Quartus软件中,我们可以使用图形化界面进行电路设计,也可以使用硬件描述语言进行设计。

根据实验要求,我们选择了使用硬件描述语言进行设计。

4. 电路仿真在完成电路设计之后,我们需要对电路进行仿真,以验证其正确性和可行性。

在Quartus软件中,我们可以使用ModelSim仿真工具进行电路仿真。

通过仿真,我们可以观察电路的工作状态和输出结果,以判断电路设计是否满足要求。

5. 电路实现在经过仿真验证后,我们可以将电路实现到实验电路板上。

通过连接线将电路板与计算机连接起来,然后将设计好的电路下载到电路板中。

在实验过程中,我们需要注意电路的连接和布线,以确保电路能够正常工作。

三、实验结果通过使用Quartus软件进行实验,我们成功设计和实现了多个数字电路。

在仿真过程中,我们观察到电路的工作状态和输出结果与预期一致,证明了电路设计的正确性和可行性。

熟悉计算机硬件实验报告

熟悉计算机硬件实验报告

熟悉计算机硬件实验报告
计算机硬件实验报告通常涉及对计算机硬件组件的实际操作和
观察。

这些组件可能包括中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显卡、
主板等。

在撰写这样的实验报告时,需要包括以下几个方面的内容:
1. 实验目的,明确实验的目的,例如是测试硬件性能、比较不
同硬件的性能差异或者观察硬件工作原理。

2. 实验环境,描述实验所用的计算机硬件设备及其配置,包括CPU型号、内存容量、硬盘类型等。

3. 实验方法,详细描述实验的步骤和操作过程,包括对硬件的
安装、连接和设置。

4. 实验结果,记录实验过程中观察到的现象和数据,例如不同
硬件配置下的性能表现、温度变化等。

5. 结果分析,对实验结果进行分析,解释观察到的现象,比较
不同硬件配置的优劣势,并提出可能的原因。

6. 实验总结,总结实验的主要内容和结果,讨论实验中遇到的问题和解决方法,提出改进建议,并指出实验的局限性。

在撰写实验报告时,需要准确记录实验过程中的数据和观察结果,尽量使用量化的数据进行分析,同时注意描述实验中遇到的困难和解决方法。

此外,报告应当清晰、简练,图表应当配有清晰的标注和说明。

最后,对于实验中的任何偏差或异常情况,也需要进行充分的解释和讨论。

《Verilog HDL硬件描述语言》实验教学大纲

《Verilog HDL硬件描述语言》实验教学大纲

《Verilog HDL硬件描述语言》实验教学大纲
课程代码:MICR3001
课程名称:Verilog HDL硬件描述语言
英文名称:Verilog HDL
实验室名称:微电子实验室
课程学时:72实验学时:18
一、本课程实验教学目的与要求
通过实验要求学生掌握用Verilog HDL硬件描述语言进行集成电路设计的流程和方法。

学会使用Max+plusⅡ,QuartusⅡ设计软件,掌握从HDL源代码的输入→编译→仿真→管脚锁定→下载全过程。

学会用ModelSim设计软件,用Verilog HDL编写测试码对设计模块进行仿真。

二、主要仪器设备及现有台套数
PC,现有35台; EDA实验箱,25套;
1、实验报告:有设计代码,仿真结果,管脚排列,验证结果。

2、考核方式:
(1)实验课的考核方式:教师验收评定成绩。

(2)实验课考核成绩:根据实验完成情况和实验报告是否完整确定,实验课成绩占课程总成绩的10%。

五、实验教材、参考书
1、教材:在编
2、参考书:J.Bhasker著,夏宇闻等译《Verilog HDL入门》.北京航空航天大学出版社.2008出版。

DSP实验报告

DSP实验报告

DSP实验报告02071445张渊实验一—VISUALDSP++的使用入门实验目的熟悉VISUAL DSP++的开发环境。

针对ADSP-Blackfin533 DSP,利用几个用C、C++和汇编语言写成的简单例子来描述VISUAL DSP+十编程环境和调试器(debugger)的主要特征和功能。

对于运行在其它类型Blackfin处理器的程序只需对其链接描述文件(.LDF)做一些修改,就可用于其它芯片或者ADSP-Blackfin533的硬件仿真。

实验内容一、练习一1. 实验步骤l) 进入Visual DSP+十并打开一个工程(Project)进入Visual DSP++,显示Visual DSP++的集成开发和调试环境窗口(Integrated Development and Debugger Environment,简称IDDE)。

装载dotprodc工程,并列出相应的源文件。

在输出窗口(Output Window)中显示简要信息。

2) 编译dotprodc工程在菜单Project中选择Build Project来对工程进行编译。

在本例子中,编译器检测到一个未定义的错误,显示为:“.\dotprod_main.c”,line 115:error #20:identifier“itn”is undefined itn i;在输出窗口中对该行文字用鼠标双击,环境会自动打开dotprod_main.c文件,并将光标定位在出错行。

你可以看见单词“int”被错写成“itn”。

将该错误改正后,保存并重新编译。

如果再没有错误出现,这时工程已被成功编译,就可以用VisualDSP++的debugger来调试程序。

3) 运行VsualDSP++调试器在调试过程中需定义不同的对象和处理器类型,选取菜单Sessions中NeW Session项来重新定义。

NeW Session 对话框图7.2所示:4) 运行dotprod.c从Debug菜单中选择Run项,程序将被执行,其输出结果在Output window中显示。

EDA技术实验报告

EDA技术实验报告

EDA技术实验报告实验⼀利⽤原理图输⼊法设计4位全加器⼀、实验⽬的:掌握利⽤原理图输⼊法设计简单组合电路的⽅法,掌握MAX+plusII 的层次化设计⽅法。

通过⼀个4位全加器的设计,熟悉⽤EDA 软件进⾏电路设计的详细流程。

⼆、实验原理:⼀个4位全加器可以由4个⼀位全加器构成,全加器的进位以串⾏⽅式实现,即将低位加法器的进位输出cout 与相邻的⾼位加法器的低位进位输⼊信号cin 相接。

1位全加器f-adder 由2个半加器h-adder 和⼀个或门按照下列电路来实现。

半加器h-adder 由与门、同或门和⾮门构成。

四位加法器由4个全加器构成三、实验内容:1. 熟悉QuartusII 软件界⾯,掌握利⽤原理图进⾏电路模块设计的⽅法。

QuartusII 设计流程见教材第五章:QuartusII 应⽤向导。

2.设计1位全加器原理图(1)⽣成⼀个新的图形⽂件(file->new->graphic editor )(2)按照给定的原理图输⼊逻辑门(symbol ->enter symbol)COCO 1S 2S 3S 4(4)为管脚和节点命名:在管脚上的PIN_NAME处双击⿏标左键,然后输⼊名字;选中需命名的线,然后输⼊名字。

(5)创建缺省(Default)符号:在File菜单中选择Create Symbol Files for Current File项,即可创建⼀个设计的符号,该符号可被⾼层设计调⽤。

3.利⽤层次化原理图⽅法设计4位全加器(1)⽣成新的空⽩原理图,作为4位全加器设计输⼊(2)利⽤已经⽣成的1位全加器的缺省符号作为电路单元,设计4位全加器的原理图.4.新建波形⽂件(file->new->Other Files->Vector Waveform File),保存后进⾏仿真(Processing ->Start Simulation),对4位全加器进⾏时序仿真。

ALU实验报告

ALU实验报告

ALU实验报告算术逻辑部件ALU实验报告⼀、实验⽬的(1)熟悉硬件描述语⾔及开发环境,了解硬件系统开发的基本过程。

(2)掌握 ALU基本设计⽅法和简单运算器的数据传送通路。

(3)验证 ALU的功能。

⼆、实验环境( 1)硬件环境:安装有 Windows7 或以上操作系统的PC,THINPAD教学计算机。

( 2)软件开发: FPGA开发⼯具软件 Xilinx ISE 12.3或以上。

三、实验内容(1)根据实验原理中的要求,⽤ VHDL语⾔实现⼀个简单的 ALU。

(2)在教学计算机 THINPAD上验证实现的 ALU的功能。

四、实验原理算术逻辑部件 ALU的主要功能是对⼆进制数据进⾏定点算术运算、逻辑运算和各种移位操作等。

算术运算包括定点加减乘除运算,逻辑运算主要⽤逻辑与、逻辑或、逻辑异或和逻辑⾮等操作。

ALU通常有两个数据输⼊端A 和B 输出操作数,⼀个数据输出端Y 以及标志位输出结果,通过输⼊操作码op 来确定所要进⾏的操作,本实验通过实现⼀个状态机,根据状态机状态的变化来输⼈操作数及操作码,并最终实现不同的运算,将结果和标志位呈现出来。

本实验中的 ALU要求实现基本的算术运算、逻辑运算、移位运算等,具体功能如下:操作码功能描述ADD A+B加法SUB A-B减法AND A and B与OR A or B或XOR A xor B异或NOT not A取⾮SLL A sll B逻辑左移 B 位SRL A srl B逻辑右移 B 位SRA A sra B算术右移 B 位ROL A rol B循环左移 B 位ALU的输⼊数据为 16 位,操作码 op 为 4 位,算术运算时数据⽤补码表⽰。

五、实验步骤本实验通过 VHDL语⾔实现⼀个⽐较简单的ALU模块。

(1)⽤ VHDL语⾔编写 ALU 功能代码,并⽤状态机对其进⾏控制,使其完成实验要求的操作。

操作码和操作数的输⼊⽤微型开关 SW0~SW15,计算结果的输出⽤数字机上的 LED灯来展⽰。

实验C2风格在ArchStudio的架构

实验C2风格在ArchStudio的架构

软件体系结构设计实验报告实验2 软件体系结构描述语言——C2风格1、实验目的了解各种软件体系结构描述语言的特征,熟练掌握各种语言所适用的情况。

2、实验内容及要求选择其中一种常见的软件体系结构描述语言,通过查找各渠道的资料,完成对这种软件体系结构描述语言全面介绍和其相关工具的适用。

3、实验设备(环境)及要求硬件:支持Intel Pentium Ⅱ及其以上CPU ,内存128MB 以上、硬盘1GB 以上容量的微机。

软件:配有Windows98/2000/XP 操作系统,。

4、实验结果:第一步在Eclipse中安装ArchStudio(1)点击菜单栏的Help点击Install New Software...(2)在Work with栏输入ArchStudio的下载安装地址/projects/archstudio-5/updatesite-4.2(3)在item selected的框中勾选ArchStudio。

点击Next。

(4)点击next。

等待ArchStudio的安装完成。

待安装完成,将Eclipse的perspective 从默认Java转换到ArchStudio。

第二步:新建工程(5)在Navigatior导航栏中新建一个Project。

选中General的Project。

点Next。

输入Project的名字。

点finish。

(6)右键点击在Navigator新建好的工程New---->Project。

选中ArchStudio的ArchStudio Architecture Description。

点next。

(7)输入新创建的架构描述名称。

点Finish。

(8)将C2.xml拖入ArchStudio Launcher窗口中的archipelago。

则在outline显示出新创建的C2.xml。

右键点击structures,点击New Structure。

(9)在C2.xml - Archipelago窗口中新建连接件、构件,对架构图进行设计。

宏设计实验报告

宏设计实验报告

一、实验目的本次实验旨在通过设计和实现一个简单的宏单元,加深对宏设计原理的理解,掌握宏单元的设计流程,并学会使用FPGA开发工具进行硬件描述语言(HDL)编程和仿真。

二、实验原理宏设计是指将基本逻辑单元组合成复杂的逻辑功能,如加法器、乘法器等。

通过宏设计,可以将复杂的逻辑功能模块化,提高设计的可重用性和可维护性。

在FPGA 设计中,宏单元通常是指由HDL语言编写的逻辑模块。

三、实验器材1. FPGA开发板2. HDL开发工具(如Vivado、Quartus等)3. 仿真工具(如ModelSim等)4. 连接线四、实验步骤1. 需求分析根据实验要求,设计一个简单的宏单元,例如4位加法器。

2. 设计输入使用HDL语言编写4位加法器的模块代码。

```vhdllibrary IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;entity adder4 isPort ( a : in STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);b : in STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);sum : out STD_LOGIC_VECTOR(4 downto 0));end adder4;architecture Behavioral of adder4 isbeginprocess(a, b)beginsum <= std_logic_vector(signed(a) + signed(b)); end process;end Behavioral;```3. 代码编译使用HDL开发工具将编写的代码编译成可综合的网表。

4. 仿真使用仿真工具对编译后的网表进行仿真,验证设计的正确性。

```vhdllibrary IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;entity testbench isend testbench;architecture Behavioral of testbench issignal a : STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);signal b : STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);signal sum : STD_LOGIC_VECTOR(4 downto 0);beginuut: entity work.adder4port map (a => a,b => b,sum => sum);stimulus: processbegina <= "0001";b <= "0010";wait for 10 ns;a <= "1100";b <= "1010";wait for 10 ns;a <= "1111";b <= "1111";wait for 10 ns;a <= "0000";b <= "0000";wait for 10 ns;report "Simulation complete" severity note;wait;end process;end Behavioral;```5. 综合与布局布线使用FPGA开发工具将仿真通过的网表进行综合和布局布线,生成比特流文件。

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实验二
三线--八线译码器、数据选择器、数据比较器、二进制编码器、译码器
三线
Verilog实现
实验目的:
一、
一、实验目的:
通过本次试验掌握三线-八线译码器、数据选择器、数据比较器、二进制编码器、译码器的Verilog语言输入方法,进一步掌握仿真器的使用方法。

实验要求
二、实验要求
二、
1.利用Verilog语言设计(三线-八线译码器),并仿真;
2.利用Verilog语言设计(四选一数据选择器),并仿真;
3.利用Verilog语言设计(数据比较器),并仿真;
4.利用Verilog语言设计(BCD
实验内容
三、实验内容
三、
1.三线-八线译码器程序:
1
2
2.
四选一数据选择器程序:
3
3.
数据比较器程序:
4.BCD 译码器程序:
`define out_010'b00_0000_0001`define out_110'b00_0000_0010`define out_210'b00_0000_0100`define out_310'b00_0000_1000`define out_410'b00_0001_0000`define out_510'b00_0010_0000`define out_610'b00_0100_0000`define out_710'b00_1000_0000`define out_810'b01_0000_0000`define out_910'b10_0000_0000`define
out_err
10'b00_0000_0000
module exam25(in,out,err);input[3:0]
in;
output[9:0]out;
output err;
assign{err,out}=func_dec(in);
function[10:0]func_dec;
input[3:0]in;
case(in)
0:func_dec={1'b0,`out_0};
1:func_dec={1'b0,`out_1};
2:func_dec={1'b0,`out_2};
3:func_dec={1'b0,`out_3};
4:func_dec={1'b0,`out_4};
5:func_dec={1'b0,`out_5};
6:func_dec={1'b0,`out_6};
7:func_dec={1'b0,`out_7};
8:func_dec={1'b0,`out_8};
9:func_dec={1'b0,`out_9};
default:func_dec={1'b1,`out_err};
endcase
endfunction
endmodule
5.二进制编码器:
`define sw_in04'b0001
`define sw_in14'b0010
`define sw_in24'b0100
`define sw_in34'b1000
module exam24(in,y);
input[3:0]in;
output[1:0]y;
assign y=func_enc(in);
4
function[1:0]func_enc;
input[3:0]in;
case(in)
`sw_in0:func_enc=0;
`sw_in1:func_enc=1;
`sw_in2:func_enc=2;
`sw_in3:func_enc=3;
endcase
endfunction
endmodule
】:通过本次试验我掌握了三线-八线译码器、数据选择器、数据比【实验总结】
【实验总结
较器、二进制编码器、译码器的Verilog语言输入方法,并进一步熟悉了仿真器的使用方法。

5。

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