EDA实验报告
EDA实验报告
EDA实验报告班级:姓名:目录实验一:七段数码显示译码器设计 (1)摘要 (1)实验原理 (1)实验方案及仿真 (1)引脚下载 (2)实验结果与分析 (3)附录 (3)实验二:序列检测器设计 (6)摘要 (6)实验原理 (6)实现方案及仿真 (6)引脚下载 (7)实验结果与分析 (8)实验三:数控分频器的设计 (11)摘要 (11)实验原理 (11)方案的实现与仿真 (11)引脚下载 (12)实验结果及总结 (12)附录 (12)实验四:正弦信号发生器 (14)摘要 (14)实验原理 (14)实现方案与仿真 (14)嵌入式逻辑分析及管脚下载 (16)实验结果与分析 (17)附录 (18)实验一:七段数码显示译码器设计摘要:七段译码器是一种简单的组合电路,利用QuartusII的VHDL语言十分方便的设计出七段数码显示译码器。
将其生成原理图,再与四位二进制计数器组合而成的一个用数码管显示的十六位计数器。
整个设计过程完整的学习了QuartusII的整个设计流程。
实验原理:七段数码是纯组合电路,通常的小规模专用IC,如74或4000系列的器件只能作十进制BCD码译码,然而数字系统中的数据处理和运算都是2进制的,所以输出表达都是16进制的,为了满足16进制数的译码显示,最方便的方法就是利用译码程序在FPGA\CPLD中来实现。
本实验作为7段译码器,输出信号LED7S的7位分别是g、f、e、d、c、b、a,高位在左,低位在右。
例如当LED7S 输出为“1101101”时,数码管的7个段g、f、e、d、c、b、a分别为1、1、0、1、1、1、0、1。
接有高电平段发亮,于是数码管显示“5”。
实验方案及仿真:I、七段数码显示管的设计实现利用VHDL描述语言进行FPGA上的编译实现七段数码显示译码器的设计。
运行QuartusII在G:\QuartusII\LED7S\下新建一个工程文件。
新建一个vhdl语言编译文件,编写七段数码显示管的程序见附录1-1。
EDA-实验报告
实验一五人表决器设计一、实验目的1 加深对电路理论概念的理解3 加深计算机辅助分析及设计的概念4 了解及初步掌握对电路进行计算机辅助分析的过程二、实验要求制作一个五人表决器,共五个输入信号,一个输出信号。
若输入信号高电平数目多于低电平数目,则输出为高,否则为低。
三、实验原理根据设计要求可知,输入信号共有2^5=32种可能,然而输出为高则有15种可能。
对于本设计,只需一个模块就能完成任务,并采用列写真值表是最简单易懂的方法。
四、计算机辅助设计设A,B,C,D,E引脚为输入引脚,F为输出引脚。
则原理图如1所示图1.1 五人表决器原理图实验程序清单如下:MODULE VOTEA,B,C,D,E PIN;F PIN ISTYPE 'COM';TRUTH_TABLE([A,B,C,D,E]->[F])[0,0,1,1,1]->[1];[0,1,1,1,0]->[1];[0,1,0,1,1]->[1];[0,1,1,0,1]->[1];[1,0,1,1,1]->[1];[1,1,0,1,1]->[1];[1,1,1,0,1]->[1];[1,1,1,1,0]->[1];[1,1,1,0,0]->[1];[1,1,0,1,0]->[1];[1,1,1,1,1]->[1];[1,1,0,0,1]->[1];[1,0,0,1,1]->[1];[1,0,1,0,1]->[1];[1,0,1,1,0]->[1];END五、实验测试与仿真根据题目要求,可设输入分别为:0,0,0,0,0;1,1,1,1,1;1,0,1,0,0;0,1,0,1,1。
其测试程序如下所示:MODULE fivevoteA,B,C,D,E,F PIN;X=.X.;TEST_VECTORS([A,B,C,D,E]->[F])[0,0,0,0,0]->[X];[1,1,1,1,1]->[X];[1,0,1,0,0]->[X];[0,1,0,1,1]->[X];END测试仿真结果如图1.2所示:图1.2 五人表决器设计仿真图可知,设计基本符合题目要求。
EDA实验 报告范文
实验一:五人表决器一、程序清单library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity vote5 isport(v_in:in std_logic_vector(4 downto 0);lock,clr:in std_logic;v_over:out std_logic_vector(2 downto 0);num_agr,num_opp:out std_logic_vector(3 downto 0);v_out:out std_logic_vector(4 downto 0);led_agr,led_opp:out std_logic);end entity vote5;architecture one of vote5 isbeginprocess(clr,v_in,lock)variable agr,opp: std_logic_vector(3 downto 0);beginif(clr='1')thenled_agr<='0';led_opp<='0';agr:="0000";opp:="0000";if agr="0000" thennum_agr<="0000";end if;if opp="0000"thennum_opp<="0000";end if;v_out<="00000";v_over<="000";elsif(lock'event and lock='1')thenv_out<=v_in;v_over<="111";agr:="0000";opp:="0000";for i in 0 to 4 loopif (v_in(i)<='0') then opp:=opp+1;end if;agr:=5-opp;end loop;num_agr<=agr;num_opp<=opp;if(agr>opp)thenled_agr<='1';led_opp<='0';elseled_agr<='0';led_opp<='1';end if;end if;end process;end architecture one;三.仿真1. 功能仿真波形2.时序仿真波形实验二:九九乘法表系统的设计一、程序清单library ieee;use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all;entity multiply is --构造体描述4位乘法器port( clk:in std_logic;a,b:in std_logic_vector(3 downto 0);led_data:out std_logic_vector(7 downto 0);seg_sel:out std_logic_vector(2 downto 0) );end multiply;architecture rtl of multiply issignal led_data2,led_data1,led_data0: std_logic_vector(7 downto 0);--LED显示代码,寄存十位个位的数signal displayclk: std_logic;beginprocess(a,b)variable s: std_logic_vector(7 downto 0);--乘积variable bai,shiwei,gewei: std_logic_vector(3 downto 0);--乘积的十位个位begins(7 downto 0):=a(3 downto 0)*b(3 downto 0);if s>="11001000" then bai:="0010";s:=s-"11001000";elsif s>="01100100" then bai:="0001";s:=s-"01100100";else bai:="0000";end if;if s>="01011010" then shiwei:="1001";s:=s-"01011010";gewei:=s(3 downto 0);--90以上 elsif s>="01010000" then shiwei:="1000";s:=s-"01010000";gewei:=s(3 downto 0);--80以上 elsif s>="01000110" then shiwei:="0111";s:=s-"01000110";gewei:=s(3 downto 0); --70以上 elsif s>="00111100" then shiwei:="0110";s:=s-"00111100";gewei:=s(3 downto 0);--60以上 elsif s>="00110010" then shiwei:="0101";s:=s-"00110010";gewei:=s(3 downto 0);--50以上 elsif s>="00101000" then shiwei:="0100";s:=s-"00101000";gewei:=s(3 downto 0);--40以上 elsif s>="00011110" then shiwei:="0011";s:=s-"00011110";gewei:=s(3 downto 0);--30以上 elsif s>="00010100" then shiwei:="0010";s:=s-"00010100";gewei:=s(3 downto 0);--20以上 elsif s>="00001010" then shiwei:="0001";s:=s-"00001010";gewei:=s(3 downto 0);--10以上 else gewei:=s(3 downto 0);shiwei:="0000";end if;case bai iswhen "0001" => led_data2<="11111001";when "0010" => led_data2<="10100100";when others => led_data2<="11111111";end case;case shiwei iswhen "0000" => led_data1<="11000000";when "0001" => led_data1<="11111001";when "0010" => led_data1<="10100100";when "0011" => led_data1<="10110000";when "0100" => led_data1<="10011001";when "0101" => led_data1<="10010010";when "0110" => led_data1<="10000010";when "0111" => led_data1<="11111000";when "1000" => led_data1<="10000000";when "1001" => led_data1<="10010000";when others => led_data1<="11111111";end case;case gewei iswhen "0000" => led_data0<="11000000";when "0001" => led_data0<="11111001";when "0010" => led_data0<="10100100";when "0011" => led_data0<="10110000";when "0100" => led_data0<="10011001";when "0101" => led_data0<="10010010";when "0110" => led_data0<="10000010";when "0111" => led_data0<="11111000";when "1000" => led_data0<="10000000";when "1001" => led_data0<="10010000";when others => led_data0<="11111111";end case;end process;process(clk)variable cnt:integer range 0 to 20000; --1KHZ扫描显示时钟 beginif clk'event and clk='1' then cnt:=cnt+1;if cnt<10000 then displayclk<='1';elsif cnt<20000 then displayclk<='0';else cnt:=0;displayclk<='0';end if;end if;end process;process (displayclk) --显示两位variable cnt2: std_logic_vector(1 downto 0);beginif displayclk'event and displayclk='1' then cnt2:=cnt2+1;if cnt2="01" then seg_sel<="001";led_data<=led_data0;elsif cnt2="010" then seg_sel<="010";led_data<=led_data1;elsif cnt2="11" then cnt2:="00"; seg_sel<="100";led_data<=led_data2;end if;end if;end process;end rtl;二、仿真设计输入文件经maxplus软件开发系统编译、处理,由功能仿真器进行模拟,获得仿真波形如图6所示。
eda技术实验报告
EDA技术实验报告1. 背景介绍EDA(Exploratory Data Analysis)是指探索性数据分析,是数据科学和机器学习中一项重要的任务。
通过EDA技术,我们可以对数据集进行可视化和统计分析,从而深入了解数据的特征和结构,为后续的数据处理和建模提供指导。
2. 实验目的本实验旨在通过使用EDA技术来分析一个给定的数据集,并从中获取有价值的信息。
通过实践,我们将深入了解EDA技术的应用和优势。
3. 实验步骤步骤1:导入数据首先,我们需要将实验所需的数据导入到Python的数据分析库中。
我们可以使用pandas库读取数据集,并将其存储为DataFrame对象,以便后续的分析和处理。
import pandas as pd# 读取数据集data = pd.read_csv('data.csv')步骤2:数据概览在进行数据分析之前,我们先要对数据进行整体的了解。
我们可以通过以下几个步骤来获取数据的概览信息:1.查看数据的前几行,了解数据的结构和格式。
data.head()2.查看数据的基本统计信息,包括均值、标准差、最小值、最大值等。
data.describe()3.检查数据中是否存在缺失值或异常值。
data.isnull().sum()步骤3:数据可视化EDA技术的核心之一是数据可视化。
通过可视化数据,我们可以更直观地理解数据的分布和关系。
下面是几种常用的数据可视化方法:1.直方图:用于展示数值型数据的分布情况,可以帮助我们了解数据的集中趋势和离散程度。
data['column'].plot.hist()2.散点图:用于展示两个数值型变量之间的关系,可以帮助我们发现数据的相关性。
data.plot.scatter(x='column1', y='column2')3.条形图:用于展示类别型数据的分布情况,可以帮助我们比较不同类别之间的差异。
EDA实验报告(全)
目录实验一全加器的设计 (1)一实验目的 (1)二实验要求 (1)三实验步骤: (1)四实验结果: (2)五实验注意: (2)六实验心得: (2)实验二模可变计数器的设计 (3)一实验要求 (3)二实验步骤 (3)三、实验心得: (6)实验三序列信号发生器与检测器设计 (7)一、实验目的 (7)二、设计要求 (7)三、主要仪器设备 (7)四、实验原理 (7)五、实验步骤 (8)六、实验心得 (13)实验四交通灯控制器设计 (14)一、实验目的 (14)二、设计要求 (14)三、主要仪器设备 (14)四、实验思路 (14)五、实验步骤 (15)六、实验现象及验证 (22)七、实验心得 (23)实验五多功能数字钟设计 (24)一、实验目的 (24)二、设计要求 (24)三、主要仪器设备 (24)四、实验思路 (24)五、实验步骤 (25)六、实验现象及验证 (31)七、实验心得 (31)实验六出租车计价器设计 (32)一、实验目的 (32)二、实验任务及要求 (32)三、主要仪器设备 (32)四、实验思路 (32)五、实验步骤 (33)六、实验现象及验证 (39)七、实验心得 (39)南昌大学实验报告学生姓名:xx 学号:61004100xx 专业班级:通信101实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期:2012-9-17 实验成绩:实验一全加器的设计一实验目的以一位二进制全加器为例熟悉利用QuartusII的原理图输入方法和文本输入法设计简单组合电路;学习多层次工程的设计方法。
二实验要求⑴用文本方法实现半加器,再采用层次设计法用原理图输入完成全加器的设计;⑵给出此项设计的仿真波形;⑶用发光LED指示显示结果。
三实验步骤:1.(1)建立工作库文件夹,建立半加器工程h_adder,输入半加器VHDL代码并存盘。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity h_adder isport ( a, b :in std_logic;co,so :out std_logic);end entity h_adder;architecture fh1 of h_adder isbeginso<=not(a xor (not b));co<=a and b;end architecture fh1;编译后转换得到半加器的元件符号h_adder(2)在同一工作库文件夹下,建立全加器工程fa,采用层次设计法调用元件半加器h_adder和或门or2完成全加器的原理图文件。
EDA实验报告(12份).pdf
实验一组合电路的设计1. 实验目的:熟悉MAX + plus II 的VHDL 文本设计流程全过程,学习简单组合电路的设计、多层次电路设计、仿真和硬件测试。
2. 实验内容:设计一个2选1多路选择器,并进行仿真测试,给出仿真波形。
3. 实验程序如下:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all; entity mux21a isport(a,b,s:in std_logic;y:out std_logic); end entity mux21a; architecture one of mux21a is beginy<=a when s='0' else b ; end architecture one ;4. 仿真波形(如图1-1所示)图1-1 2选1多路选择器仿真波形5. 试验总结:从仿真波形可以看出此2选1多路选择器是当s为低电平时,y输出为b, 当s为高电平时,y输出为a(y<=a when s='0' else b ;),完成2路选择输出。
实验二时序电路的设计1. 实验目的:熟悉MAX + plus II VHDL文本设计过程,学习简单的时序电路设计、仿真和测试。
2. 实验验内容:设计一个锁存器,并进行仿真测试,给出仿真波形。
3. 实验程序如下:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity suocun7 isport(clk: in std_logic;en: in std_logic;D: in std_logic_vector(7 downto 0);B:out std_logic_vector(7 downto 0)); end suocun7;architecture one of suocun7 issignal K: std_logic_vector(7 downto 0); beginprocess(clk,en,D)beginif clk'event and clk='1' thenif en ='0'thenK<=D;end if;end if;end process;B<=K;end one;4.仿真波形(如图2-1所示)图2-1 8位锁存器仿真波形此程序完成的是一个8位锁存器,当时钟上升沿到来(clk'event and clk='1')、使能端为低电平(en ='0')时,输出为时钟上升沿时的前一个数,从仿真波形看,实现了此功能。
EDA实验报告完结版
EDA实验报告完结版一、实验目的本次 EDA 实验的主要目的是通过实际操作和设计,深入理解和掌握电子设计自动化(EDA)技术的基本原理和应用。
具体而言,包括熟悉 EDA 工具的使用方法,学会运用硬件描述语言(HDL)进行逻辑电路的设计与描述,以及通过综合、仿真和实现等流程,将设计转化为实际的硬件电路,并对其性能进行评估和优化。
二、实验环境本次实验所使用的 EDA 工具为_____,该工具提供了丰富的功能模块和强大的设计支持,包括原理图编辑、HDL 代码编写、综合、仿真和下载等。
实验所使用的硬件平台为_____开发板,其具备多种接口和资源,便于对设计的电路进行实际验证和测试。
三、实验内容1、基本逻辑门电路的设计与实现使用 HDL 语言(如 Verilog 或 VHDL)设计常见的基本逻辑门电路,如与门、或门、非门等。
通过编写代码,对逻辑门的输入输出关系进行描述,并进行综合和仿真,验证设计的正确性。
2、组合逻辑电路的设计与实现设计并实现较为复杂的组合逻辑电路,如加法器、减法器、编码器、译码器等。
运用 HDL 语言描述电路的功能,进行综合和仿真,确保电路在各种输入情况下的输出结果符合预期。
3、时序逻辑电路的设计与实现设计常见的时序逻辑电路,如计数器、寄存器、移位寄存器等。
在设计过程中,考虑时钟信号、同步复位和异步复位等因素,通过仿真验证时序逻辑的正确性,并对电路的性能进行分析。
4、有限状态机(FSM)的设计与实现设计一个有限状态机,实现特定的功能,如交通信号灯控制器、数字密码锁等。
明确状态转移条件和输出逻辑,通过编写 HDL 代码实现状态机,并进行综合和仿真,验证其功能的准确性。
5、综合与优化对设计的电路进行综合,生成门级网表,并通过优化工具对电路进行面积、速度等方面的优化,以满足特定的设计要求。
6、硬件实现与测试将综合后的设计下载到硬件开发板上,通过实际的输入输出信号,对电路的功能进行测试和验证。
观察电路在实际运行中的表现,对出现的问题进行分析和解决。
(完整word版)EDA实验报告完整版
数字系统设计基础实验报告实验名称: 1.组合电路设计___2.失序电路设计___3.计数器的设计___4.原理图设计加法器学号:___ 08093342__ ____姓名:___ 姚伟_______班级: __ 计科09-1班_____老师:__ ______中国矿业大学计算机学院2011年10月27日实验一:组合电路的设计一.实验目的熟悉QuartusⅡ的VHDL文本设计流程全过程,学习简单组合电路的设计、仿真和硬件测试。
二.实验任务任务1:利用QuartusⅡ完成2选1多路选择器的文本编辑输入和仿真测试等步骤,得出仿真波形。
最后在试验系统上进行硬件测试,验证本项设计的功能。
任务2:将此多路选择器看成是一个元件mux21a,利用元件例化语句描述电路图,并将此文件放在同一目录中。
对于任务中的例子分别进行编译、综合、仿真,并对其仿真波形作出分析说明。
三.实验过程1.新建一个文件夹,取名CNT10。
2.输入源程序。
3.文件存盘,文件名为cnt10,扩展名为.vhd。
4.创建工程,按照老师要求对软件进行设置。
5.进行失序仿真,得到仿真图形。
四.实验程序任务1:entity CNT10 ISport (a,b,s:in bit;y:out bit);end entity CNT10;architecture one of CNT10 isbeginprocess (a,b,s)if s='0' then y<=a; else y<=b;end if;end process;end architecture one;任务2:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY MUXK ISPORT (s0,s1: in STD_LOGIC;a1,a2,a3: in STD_LOGIC;outy: out STD_LOGIC );END ENTITY MUXK;ARCHITECTURE double OF MUXK IS SIGNAL tmpout,tmp:STD_LOGIC;BEGINu1: PROCESS(s0,a2,a3,tmp)BEGINIF s0='0' then tmp<=a2;else tmp<=a3;END IF ;END PROCESS u1 ;u2: PROCESS(s1,a1,tmp,tmpout)BEGINIF s1='0' then tmpout<=a1;else tmpout<=tmp;END IF ;END PROCESS u2 ;outy<=tmpout;END ARCHITECTURE double;五.实验结果任务1:任务2:六.实验体会在课堂上对于“EDA与VHDL”这门课的用处及用法一直一知半解,课上对于一些编程也是学的很模糊,因为学习过模拟电路与数字电路,所以总认为器件仿真要用电脑模拟器件或者直接用实物,但是通过本次实验对QuartusⅡ的初步接触,了解了其功能的强大。
EDA实习报告1
贵州师范大学学生实习报告科目:EDA实习专业: 电气工程及其自动化班级: 10电气**: ***学号: ************实验项目名称:数字电子钟的设计实验项目性质:普通试验所属课程名称:VHDL程序设计一、实验目的1 学习VHDL语言的一些基本特点。
2 掌握VHDL程序的基本结构。
3掌握VHDL程序设计方法。
4 要能够用vhdl语言读懂并编写eda程序,对eda设计的总体框架能有较好的把握,掌握各模块的调用方式。
二、实验内容和要求设计一个数字时钟,显示时(2位),分(2位),秒(2位),具体要求是:具有时分秒计数显示功能,以24小时循环计时;数码管动态显示时,分,秒;具有清零功能。
在软件工具平台上,进行VHDL语言的各模块编程输入、编译实现和仿真验证。
三、实验主要仪器设备和材料计算机,开发环境MAX-PLUSII,ZY11EDA实验系统,VHDL语言。
四、实验方法、步骤及结果测试1、设计思路:数字钟的主体是计数器,它记录并显示接收到的秒脉冲个数,其中秒和分位60进制计数器,小时为24进制计数器,分别产生3位BCD码。
BCD码经译码,驱动后接数码显示电路。
根据实验要求,将设计分为5个主要部分,时功能模块、分功能模块、秒功能模块、扫描仪功能模块和7段LED功能模块。
在时、分、秒模块中,包括复位和预置数,其主要思路如下:秒钟的模块:设计一个60进制的计数器,以clk为其时钟信号,每60个clk后产生一个进位信号CF给分钟模块,作为分钟进程的响应信号。
秒钟模块VHDL程序见附录1:仿真波形如下:封装如下图:分钟的模块:同理于秒钟的模块,设计一个60进制的计数器,以CFM为其时钟信号,每60个CFM后产生一个进位信号CFM给小时模块,作为小时模块进程的响应信号。
分钟模块VHDL程序见附录二:仿真波形如下:封装如下图:小时的模块:为24进制计数器,在分的进位信号CFM的激发下计数,从0到23的时候产生一个信号CFH,全部清0,重新开始计时。
EDA实验报告含结果图
EDA电子课程实验报告专业:班级:姓名:学号:实验一四人表决器一实验目的1、熟悉Quartus II软件的使用。
2、熟悉EDA-IV实验箱。
3、熟悉EDA开发的基本流程。
二硬件需求1、RC-EDA-IV型实验箱一台;2、RC-EDA-IV型实验箱配套USB-Blaster下载器一个;3、PC机一台。
三实验原理所谓表决器就是对于一个行为,由多个人投票,如果同意的票数过半,就认为此行为可行;否则如果否决的票数过半,则认为此行为无效。
四人表决器顾名思义就是由四个人来投票,当同意的票数大于或者等于3人时,则认为同意;反之,当否决的票数大于或者等于2人时,则认为不同意。
实验中用4个拨挡开关来表示4个人,当对应的拨挡开关输入为‘1’时,表示此人同意;否则若拨挡开关输入为‘0’时,则表示此人反对。
表决的结果用一个LED表示,若表决的结果为同意,则LED被点亮;否则,如果表决的结果为反对,则LED不会被点亮。
四实验内容VHDL程序:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;--------------------------------------------------------------------entity EXP3 isport(k1,K2,K3,K4 : in std_logic;ledag : out std_logic_vector(3 downto 0);m_Result : out std_logic);end EXP3;--------------------------------------------------------------------architecture behave of EXP3 issignal K_Num : std_logic_vector(2 downto 0); signal K1_Num,K2_Num: std_logic_vector(2 downto 0); signal K3_Num,K4_Num: std_logic_vector(2 downto 0);beginprocess(K1,K2,K3,K4)beginK1_Num<='0'&'0'&K1;K2_Num<='0'&'0'&K2;K3_Num<='0'&'0'&K3;K4_Num<='0'&'0'&K4;end process;process(K1_Num,K2_Num,K3_Num,K4_Num,)beginK_Num<=K1_Num+K2_Num+K3_Num+K4_Num;end process;process(K_Num) beginif(K_Num>2) thenm_Result<='1';elsem_Result<='0';end if;end process;end behave;实验电路实验二格雷码转换一实验目的1、了解格雷码变换的原理。
EDA实验报告
海南师范大学物理与电子工程学院实验报告( ---- 学年第一学期)课程名称:专业班级:学号:姓名:实验一:原理图输入法设计与仿真实验时间:六、实验心得实验二七人表决器的设计3、引脚匹配实验三 显示电路设计一、实验目的1、学习7段数码显示译码器设计;2、学习VHDL 的多层设计方法。
二、实验仪器设备1、PC 机一台2、GW48-PK2系列SOPC/EDA 实验开发系统 三、实验原理1、七段数码显示工作原理(共阴极接法)7 段数码是纯组合电路,通常的小规模专用IC ,如74 或4000系列的器件只能作十进制BCD 码译码,然而数字系统中的数据处理和运算都是2 进制的,所以输出表达都是16 进制的,为了满足16 进制数的译码显示,最方便的方法就是利用译码程序在FPGA/CPLD 中来实现。
作为7 段译码器,输出信号LED7S 的7 位分别接数码管的7 个段,高位在左,低位在右。
例如当LED7S 输出为“1101101”时,数码管的7 个段:g 、f 、e 、d 、c 、b 、a 分别接1、1、0、1、1、0、1;接有高电平的段发亮,于是数码管显示“5”。
注意,这里没有考虑表示小数点的发光管,如果要考虑,需要增加段h 。
2、显示代码概念 显示代码a b cdefg四、实验内容1、编写7段译码器VHDL 源程序。
2、在Quartus Ⅱ软件上编译和仿真。
3、锁定管脚,建议选择实验电路模式6,显示译码输出用数码8 显示译码输出(PIO46-PIO40),键8、键7、键6 和键5 四位控制输入。
4编程下载与硬件验证。
5、记录系统仿真和硬件验证结果。
五、实验结果:2、波形仿真图:4、 引脚锁定:六、实验心得: 其实本实验的显示我们在模电里面就学习过了,也用集成块进行过实验,本实验用程序加硬件完成。
真所谓条条道路通罗马!实验四 四位全加器一、实验目的通过实验让学生熟悉Quartus Ⅱ的VHDL 文本设计流程全过程,掌握组合逻辑电路的文本输入设计法,通过对设计电路的仿真和硬件验证,让学生进一步了解加法器的功能。
eda实验报告完整版
eda实验报告完整版EDA实验报告一、文献综述EDA,全称为Exploratory Data Analysis,是一种数据探索性分析方法。
EDA通过多种可视化工具和数据分析技术快速探索数据集的特征和结构,从而发现其中的规律和异常,确定数据的可靠性和种类。
EDA的主要目的在于对数据进行全面的分析和理解,为后续的数据处理和建模提供参考。
EDA作为数据预处理的重要步骤,在数据分析和建模中占据着重要的地位。
目前,随着数据收集、存储和分析技术的快速发展,EDA正在成为数据分析中不可缺少的部分。
在大数据时代,EDA的发展已经超越了其传统的数据探索性分析功能,成为了快速调试和优化模型的重要手段。
二、实验目的本次实验旨在掌握EDA技术方法和可视化工具,在实际数据集中进行数据预处理和探索性分析。
主要目标包括:1.掌握常用的EDA方法和可视化工具。
2.通过对实际数据集处理和分析,了解数据的特征和结构。
3.确定数据集的质量、可靠性和种类。
4.为后续的数据处理和建模提供参考。
三、实验流程1.数据集的加载和清洗本次实验选用的数据集为Iris数据集,包含了鸢尾花的三个品种(Setosa、Versicolour、Virginica)的四个特征(sepal length、sepal width、petal length、petal width)共150个样本。
由于Iris数据集已经经过处理,因此不需要进行特殊的预处理。
为了更好地探索Iris数据集,我们将其存储为dataframe格式,以方便进行数据的各类统计和可视化。
2.数据特征的可视化在数据特征的可视化中,我们使用了多种可视化工具包括:ggplot2和ggpubr。
下面是我们在R语言环境下所使用的代码。
# 加载ggplot2和ggpubrlibrary(ggplot2)library(ggpubr)#加载Iris数据集data("iris")df = iris# 1.绘制直方图hist <- ggplot(df, aes(x = Sepal.Length)) +geom_histogram(fill = "blue", alpha = .5, bins = 30) +ggtitle("Distribution of Sepal.Length")# 2.绘制密度图density <- ggplot(df, aes(x = Sepal.Width, fill = Species)) +geom_density(alpha = .5) +scale_fill_manual(values = c("#00AFBB", "#E7B800", "#FC4E07")) +ggtitle("Density plot of Sepal.Width")# 5.绘制箱线图boxplot <- ggplot(df, aes(x = Species, y = Sepal.Length, fill = Species)) + geom_boxplot() +ggtitle("Boxplot of Sepal.Length by Species")上述代码会生成6个图表,分别为直方图、密度图、散点图、热力图、箱线图和柱状图。
EDA实验七八实验报告(1)
实验七序列检测器的VHDL设计(1)实验目的:用状态机实现序列检测器的设计,了解一般状态机的设计与应用。
(2)实验原理:序列检测器可用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号,当序列检测器连续收到一组串行二进制码后,如果这组码与检测器中预先设置的码相同,则输出 1,否则输出 0。
由于这种检测的关键在于正确码的收到必须是连续的,这就要求检测器必须记住前一次的正确码及正确序列,直到在连续的检测中所收到的每一位码都与预置数的对应码相同。
在检测过程中,任何一位不相等都将回到初始状态重新开始检测。
书上P168例5-11 描述的电路完成对序列数”11100101”的检测,当这一串序列数高位在前(左移)串行进入检测器后,若此数与预置的密码数相同,则输出”A”,否则仍然输出”B”。
(3)实验内容 1:用VHDL状态机设计一个8位序列信号检测器。
实验程序如下:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY SCHK ISPORT (DIN,CLK,CLR: IN STD_LOGIC;AB : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END ENTITY SCHK;ARCHITECTURE ONE OF SCHK ISSIGNAL Q : INTEGER RANGE 0 TO 8;SIGNAL D : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGIND<="11100101";PROCESS(CLK,CLR)BEGINIF CLR='1' THEN Q<=0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENCASE Q ISWHEN 0=> IF DIN=D(7) THEN Q<=1; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 1=> IF DIN=D(6) THEN Q<=2; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 2=> IF DIN=D(5) THEN Q<=3; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 3=> IF DIN=D(4) THEN Q<=4; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 4=> IF DIN=D(3) THEN Q<=5; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 5=> IF DIN=D(2) THEN Q<=6; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 6=> IF DIN=D(1) THEN Q<=7; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 7=> IF DIN=D(0) THEN Q<=8; ELSE Q<=0; END IF;WHEN OTHERS=> Q<=0;END CASE;END IF;END PROCESS;PROCESS(Q)BEGINIF Q=8 THEN AB<="1010";ELSE AB<="1011";END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE ONE;实验步骤如下:1 将源程序以SCHK.vhd的形式存入D盘名为liulin的文件夹中2 全程编译3 时序仿真4 引脚锁定和下载引脚锁定如下:CLR-PIN34;CLK-PIN32;DIN- PIN33;AB[0]- PIN77、 AB[1]- PIN78、AB[2]- PIN83、 AB[3]- PIN84;5 实际测试时序仿真波形如下图:实验分析:选择电路模式 No.8 。
eda实验报告
EDA技术与 VHDL 实验报告电气工程系电子信息工程实验一: 1 位全加器设计实验目的:I1131.学习 QuartusII9.1 集成开发环境的使用方法以及如何建立工程和文件;2.用原理图输入设计法和VHDL 文本输入设计法设计1 位全加器;3.通过电路仿真和硬件验证,进一步了解1 位全加器的功能I113实验内容:用原理图输入设计法和VHDL 文本输入设计法分别设计1 位全加器,并下载到 CH4 实验箱上运行。
实验原理: 1 位全加器可以由两个半加器和一个或门连接而成, 因而可根据半加器的电路 (如图 3-1 所示)或真值表写出或门和半加器的 VHDL 描述。
然后根据图 3-2 写出全加器的顶层描述。
co a b so co0 0 0 0 aand20 1 1 0bnot xnor2so1 0 1 0111图 3-1半加器 h_adder 电路图及其真值表u1dh_adder a or2aainh_adder ccoutf_addercoutain A coAco f bbinsumbin BsoeBsou3sumcincinu2图 3-2全加器 f_adder 电路图及其实体模块实验步骤:1.打开实验箱电源; 2.输入移位寄存器 VHDL 程序;3.点击图标,进行分析和综合;4. 建立波形文件,进行功能仿真; 5.按接线图配置 FPGA 引脚; 6.点击图标 ,进行编译;7.下载 ****.sof 配置文件到 EP3C16Q240C8中;1 半加器的 vhdl 描述有两种,我用的是下面这种,布尔函数描述法 :( 1)布尔函数描述方法的VHDL 源程序如下:LIBRARY IEEE; --半加器描述 (1):布尔方程描述方法USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY h_adder ISPORT (a, b : IN STD_LOGIC;co, so : OUT STD_LOGIC);END ENTITY h_adder;ARCHITECTURE fh1 OF h_adder isBEGINso <= NOT(a XOR (NOT b)) ; co <= a AND b ;END ARCHITECTURE fh1;( 2)或门逻辑描述:LIBRARY IEEE ; --或门逻辑描述USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY or2a ISPORT (a, b :IN STD_LOGIC;c : OUT STD_LOGIC );END ENTITY or2a;ARCHITECTURE one OF or2a ISBEGINc <= a OR b ;END ARCHITECTURE one ;( 3) 1 位二进制全加器顶层设计描述:LIBRARY IEEE; --1 位二进制全加器顶层设计描述USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY f_adder ISPORT (ain, bin, cin : IN STD_LOGIC;cout , sum: OUT STD_LOGIC );END ENTITY f_adder;ARCHITECTURE fd1 OF f_adder ISCOMPONENT h_adder--调用半加器声明语句PORT ( a, b :IN STD_LOGIC;co, so :OUT STD_LOGIC);END COMPONENT ;COMPONENT or2aPORT (a, b : IN STD_LOGIC;c : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;SIGNAL d, e,f : STD_LOGIC; --定义 3 个信号作为内部的连接线。
EDA的实验报告
杭州电子科技大学实验报告实验课程名称实实班姓学指导教验验序内号容级名号师eda技术 1 分频器与频率计设计 123 吕文 123 黄某二○一四年 4月 18 日一、实验的目的与要求实验名称:分频器与频率计设计实验目的:1、初识verilog hdl语言熟练verilog 的语法2、学习quartus调用modelsim进行仿真3、掌握用fpga实现简易的分频器与频率计的原理与方法实验要求:1、设计一个可控分频器,输入20mhz或 12mhz 时钟(可选择其中一种),输出100hz~10khz,输出100hz ~ 10khz,输出频率数控可调(按键或者使用in-system sources and probes),输出波形占空比为50%,接蜂鸣器;2、设计一个简易频率计,输入为方波,测量频率的范围100hz ~ 9999hz ,测量精度<1%,频率计输出可以接数码管或者使用in-system sources and probes观察3、分频器输出接频率计的输入二、实验原理分频器的原理:把输入的信号作为计数脉冲,由于计数器的输出端口是按一定规律输出脉冲的,所以对不同的端口输出的信号脉冲,就可以看作是对输入信号的”分频“。
频率计是对信号的频率进行测量并显示测量结果。
原理就是在1秒钟内对时钟计数,得到的数字就是频率大小。
频率计的设计是用一个标准的时钟20mhz来做参照,以1s钟为周期,为20000000个周期,同时定义一个计数的变量q ,当输入的端口出现上升沿的时候,变量加1,那么在一秒钟内cout的数值即为,该波形的频率。
最后将分频器的输出端口接入频率计的输入端口,用频率计来测量波形的频率大小,通过比较实际的频率fre1与测出来的频率大小fre2,就知道了该频率计的误差。
三、实验内容实验步骤 1、大概的把框架建起来,把思路想好2、先设计一个符合要求的分频器3、进行仿真,看效果3、再设计一个符合要求的频率计4、用modelsim进行仿真5、把这两部分连接起来,最后进行仿真得到结果6、得到频率计的测频误差本实验分频器的时钟是20mhz,分频出来的是100hz~10khz的波形,那么就定义一个变量当做分频比[17:0] div ,可以用按键来控制div的大小,继而实现分频出来的大小。
EDA实验报告
中国地质大学(武汉)EDA试验报告姓名:班号:__ ____ __学号:院系:机械与电子信息学院老师:专业:_ 通信工程___ ___目录1 软件及VHDL语言的简单介绍 (1)1.1 可编程器件与Quartus II使用 (1)1.2 VHDL语言简介 (3)2 实验一3/8 译码器和半加器的实现 (4)2.1 3/8 译码器 (4)2.2 半加器 (5)3 实验二 BCD七段显示译码实验 (6)4 实验三分频器的设计实现 (8)5 实验四动态扫描数码显示器 (10)6 实验五多功能数字钟的实现 (12)7实验感想 (20)软件及VHDL 语言的简单介绍一)可编程器件与Quartus II 使用1、总体思想2、具体操作步骤一 新建一个项目建立工编写设计文指定设计约文本输入图形输入器件选择管脚分编译仿 真编程 配分析 综建立波形文件输入仿真节PS 模式 JTAG 模式步骤二采用VHDL语言编写程序二)VHDL语言的简单介绍1、VHDL的由来VHDL语言的英文全名是Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language 即超高速集成电路硬件描述语言。
它是70年代和80年代初,由美国国防部为他们的超高速集成电路VHSIC计划提出的硬件描述语言,它支持硬件的设计、综合、验证和测试。
1986年3月,IEEE开始致力于VHDL的标准化工作,讨论VHDL语言标准。
IEEE于1987年12月公布了VHDL的标准版本(IEEE STD 1076/1987);1993年VHDL重新修订,形成新的标准即IEEE STD 1076-1993,后来有相继颁布了IEEE STD 1076-2002和IEEE STD 1076-2008标准。
2、VHDL的优点1)用于设计复杂的、多层次的设计。
支持设计库和设计的重复使用。
2)与硬件独立,一个设计可用于不同硬件结构,而且设计时不必了解过多的硬件细节。
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。
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目录第一部分实验开发系统概述及使用说明.............................................................. 1第一章EDA实验系统 ....................................................................................... 1第二章EDA/SOPC实验系统 ............................................................................ 7第二部分实验部分............................................................................................ 10实验一EDA工具基本操作与应用 ........................................................... 10实验二计数器设计..................................................................................... 24实验三串入/并出移位寄存器实现 ........................................................... 26实验四四人抢答器设计............................................................................. 28实验五序列检测器设计............................................................................. 29实验六DDS信号源的设计........................................................................ 30实验七交通灯控制器设计......................................................................... 31实验八数字钟设计..................................................................................... 32实验九出租车计费器设计......................................................................... 33实验十频率计的实现................................................................................. 34附录——FPGA接口对照表 ............................................................................ 35第一部分实验开发系统概述及使用说明第一章EDA实验系统一、实验系统概述此系列实验系统针对数字电路设计CPLD/FPGA及模拟电路设计技术有一总体上的概念。
其中II、III型均为数字电路设计实验开发系统,IV、V型为数、模混合可编程器件实验开发系统。
这些系列设备都能不同程度地满足高校的现代电子技术EDA教学和数字电路及其它相关实验课程的要求。
由于可编程器件的设计灵活性,其系统更能满足高校的相关课程设计,毕业设计及大学生电子设计竞赛等。
对于程度较高的同学,本系统极其丰富的功能单元和可搭接的灵活性,使他们完全能够做出超出大纲要求的具有复杂性和创造性的综合实验。
同时该系统也是从事教学及科研的广大教师和电子工程师的理想开发工具。
希望读者能从中得到裨益,并提出宝贵的改进意见。
二、配套软件Max+plus II 10.0基础版(商业版见报价单及相关资料说明)1.运行环境Win95/982.层次化设计支持3.原理图输入支持4.文本输入支持5.AHDL输入支持6.VHDL输入支持7.原理图设计宏库基本库8.仿真和时序分析支持9.逻辑综合支持10. 硬件编程/下载支持11.支持芯片Max7000全系列(如7000A、7000B、7000E、7000S等)和Max9000系列等Flex6000、8000、10K(如10K系列的10K10、20、30、50、10K100等)、10KE系列等三、系统硬件组成(一)IV型实验箱结构组成:1.CPLD/FPGA适配器板:标准配置是本公司的EPF10k10或MAX7128接口板。
主要负责整个系统与不同公司不同类型的芯片实现通讯,下载接口是数字芯片的下载接口(DIGITAL JTAG),主要用于CPLD/FPGA芯片的数据下载。
该适配器板目前我公司提供有Altera、Lattice、Xilinx公司的不同门数的芯片。
也可根据客户需求专门订做。
2.扫描驱动类接口:1)8位八段数码管显示输出系统的显示采用8位8段共阴极数码管(高电平有效),所对应的接口序号为:8位段驱动接口:a、b、c、d、e、f、g、Dp;8位位驱动采用3-8译码产生,对应的接口为:SEL0~SEL2,悬空为高电平,其具体的对应关系如下表所示:LED数码管显示接口及对应的显示状态12)4×8键盘输入本矩阵键盘为4×8键盘,其接口电路原理图如图Y-5所示,I/O口分别为KIN0、KIN1、KIN2、KIN3、SEL0、SEL1、SEL2,其中SEL0、SEL1、SEL2位于16×16点阵区。
3)16×16位发光二极管(LED)点阵E2PROM(2864),用来保存字符数据信息,接口序号为:数据线:D0~D7;地址线:A0~A11;片选线:/CE;读有效信号线:/OE;写有效信号线:/WE。
16×16点阵显示,各驱动接口为:第一行到第十六行对应的为L0~L15,第一列到第十六列驱动采用3-8译码,对应的接口为SEL0~SEL3。
具体对应关系见下表:3.通用数字式接口1)18个按键开关。
2)18个拨码开关。
23)12红、黄、绿发光二极管按交通灯形式排列。
4)8位直线排列LED等。
4.模拟器件及接口1)扬声器(高电平TTL驱动)。
2)AD558数/模转换(8位,0~5V电压输出)。
有两种输出方式。
第一种,将短路子接在左侧的两个铜柱上,D/A转换输出到D/AOUT区域的6个孔输出;第二种,将短路子接在右侧的两个铜柱上,D/A转换输出接到LM358的同相输入端。
3)LM358单电源二运放。
与AD558配合,将AD558的输出接到LM358的同相输入端,作为他的同相输入信号;在LM358的右上脚,有TESTIN模块,他的信号可作为LM358的反相输入端。
5.模拟信号源模块模块中第一排端口为输入口,第二排端口为输出口,分别说明如下:Diff IN:需差分转换信号输入口;Mux IN1:需叠加信号1输入口;Mux IN2:需叠加信号2输入口;Diff OUT+:差分信号正极性输出端口,为Diff IN差分后的信号;Diff OUT-:差分信号负极性输出端口,为Diff IN差分后的信号;Mux OUT:叠加信号输出端口,为Mux IN1与Mux IN2相加后的信号;SIN_OUT 312KHz:正弦信号312KH Z输出端口;6.支持模拟可编程器件支持Lattice公司的Pac10、20、80芯片组,并增添了单片机和一些信号源。
本系统适合做数摸混合电路实验及单片机和可编程器件系统实验,还可方便的扩展部分接口实验等。
7.其它:1)E2 PROM 28642)连线若干。
3)双时钟源(从4MHZ~1HZ)。
4)可变电阻器,产生可变的模拟电压量(0~5V)。
5)支持JTAG方式的下载编程接口。
6)可扩展单元(类似面包板)。
EDA-IV实验箱结构框图如下:图1 EDA-IV型实验箱结构框图3图2 EDA-IV型实验箱结构图1、单片机接口模块本单片机为开放性设计,可自由下载程序,对整个系统无任何影响。
可以实现CPLD/FPGA 与单片机的接口实验,以及高级的FPGA开发,其对应的接口为:P0口:D0~D7;P1口:P10~P17;P2口:P20~P27;复位信号输出:RESETP3口分别对应为:/RD、/WR、RXD、TXD、T0、T1、INT0、INT1其他接口为:ALE、PSENRESET复位端口提供一高电平脉冲。
2、可调数字信号源时钟信号源可产生从1.2Hz~20MHz之间的任意频率。
该电路采用全数字化设计,提供的最高方波频率为20MHz,最低频率为1.2Hz,并且频率可以在这个范围办内随意组合变化。
整个信号源共有六个输出口(CLK0~CLK5),每个输出口输出的频率各不相同,通过JP1~JP11这11组跳线来完成设置的,其中:CLK0输出口的频率通过JP7(CLK0)来设置的,这样输出的时钟频率种类为20MHz、10MHz、5MHz、2.5MHz、1.25MHz;CLK1输出口的频率通过JP1(F_SEL1)及JP8(CLK1)来设置,输出频率对应的关系为:F CLK1=20MHz×F_SEL1×CLK1CLK2输出口的频率通过JP1(F_SEL1)、JP2(F_SEL2)及JP9(CLK2)来设置,输出频率对应的关系为:F CLK2=20MHz×F_SEL1×F_SEL2×CLK2CLK3输出口的频率通过JP1(F_SEL1)、JP2(F_SEL2)、JP3(F_SEL3)及JP10(CLK3)来设置,输出频率对应的关系为:F CLK3=20MHz×F_SEL1×F_SEL2×F_SEL3×CLK3CLK4输出口的频率通过JP1(F_SEL1)、JP2(F_SEL2)、JP3(F_SEL3)、JP4(F_SEL4)及JP11(CLK4)来设置,输出频率对应的关系为:F CLK4=20MHz×F_SEL1×F_SEL2×F_SEL3×F_SEL4×CLK4CLK5输出口的频率通过JP1(F_SEL1)、JP2(F_SEL2)、JP3(F_SEL3)、JP4(F_SEL4)、JP5(F_SEL5)及JP6(CLK5)来设置,输出频率对应的关系为:F CLK5=20MHz×F_SEL1×F_SEL2×F_SEL3×F_SEL4×F_SEL4×CLK54比如要得到1.2Hz的信号,短路子的设置如下:JP1 F_SEL1:1/16JP2 F_SEL2:1/16JP3 F_SEL3:1/16JP4 F_SEL4:1/16JP5 F_SEL5:1/16JP6 F_SEL6:1/16JP7 CLK0: 1.25M信号输出CLK5。