EDA技术基础实验报告

《EDA技术基础》实验报告学院：信息科学技术学院专业：电子信息工程指导教师：龙翔完成日期：2013年12月目录实验一MAX-plusll 及开发系统使用 (3)实验二高速四位乘法器设计 (6)实验三秒表的设计 (9)实验四序列检测器的设计 (13)实验五数字频率计的设计 (18)六实验总结 (20)实验一一：实验名称：MAX-plusll 及开发系统使用二：实验内容1.利用MAX-plusII中的图形编辑器设计一半加器，进行编译、仿真，并将其设置成为一元件。

2.建立一个更高的原理图设计层次，利用前面生成的半加器元件设计一个全加器，进行编译、仿真，并将其设置成为一个元件。

3.再建立一个更高的原理图设计层次，利用前面生成的半加器元件设计一个全加器，进行编译、仿真。

4.选择器件“Assign”“Device”“MAX7000S”“EPM7128SLC84-6”，并根据下载板上的标识对管脚进行配置。

然后下载，进行硬件测试，检验结果是否正确。

三．实验程序1）.半加器图2)全加器图3)四位全加器四：仿真图1）.半加器仿真图2）.全加器仿真图3）.四位全加器仿真图实验二一：实验名称高速四位乘法器设计二: 实验内容1.利用MAX-plusⅡ中的图形编辑器设计1-4的二进制乘法器，进行编译、仿真，并将其设置成为一元件，命名为and14。

2.建立一个更高得原理图设计层次，利用前面生成的1-4的二进制乘法器和调用库中的74283元件设计一高速4位乘法器。

三:实验程序1.2.四：仿真图实验三一：实验名称秒表的设计二：实验内容（一）、实验步骤1、采用自顶向下的设计方法，首先将系统分块；2、设计元件，即逻辑块；3、一级一级向上进行元件例化（本实验只需例化一次即可），设计顶层文件。

（二）、实验程序设计原理实验程序如三所示，其中输入信号分别为使能信号ENA、清零信号CLR、时钟信号CLK，输出信号有秒针信号CA和分针信号CB。

实验原理为通过始终信号，控制两个计数器的计数来实现的，当始终上升沿到来时，对信号CAI进行计数，当CAI计数达到59，则产生一个进位1，从而对信号CBI进行计数，即信号CAI每次达到59就对信号CBI进行计数一次,同时下个时钟上升沿到来时，信号CAI复位为0.当信号CBI达到59时，则下个时钟上升沿到来时，信号CBI复位为0。

三．实验程序LIBRARY IEEE;USE MS ISPORT(CLK,CLR,ENA:IN STD_LOGIC;CA,CB:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0)); END ENTITY MS;ARCHITECTURE ARE OF MS ISSIGNAL CAI:STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);SIGNAL CBI:STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0); BEGINPROCESS (CLK,CLR,ENA) ISBEGINIF CLR='1' THENCAI<="000000";CBI<="000000";ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF ENA='1' THENIF CAI="111011" THEN CAI<="000000";CBI<=CBI+1;IF CBI="111011" THEN CBI<="000000";ELSE CBI<=CBI+1;END IF;ELSE CAI<=CAI+1;END IF;END IF;END IF;END PROCESS;CA<=CAI;CB<=CBI;END ARCHITECTURE ARE四：仿真图实验四一：实验名称序列检测器的设计二：实验内容（一）、实验步骤1、序列检测器的基本工作过程：序列检测器用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号，在数字通信中有着广泛的应用。

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。

方框图如下：2、状态机的基本设计思想：在状态连续变化的数字系统设计中，采用状态机的设计思想有利于提高设计效率，增加程序的可读性，减少错误的发生几率。

同时，状态机的设计方法也是数字系统中一种最常用的设计方法。

一般来说，标准状态机可以分为摩尔（Moore）机和米立（Mealy）机两种。

在摩尔机中，其输出仅仅是当前状态值的函数，并且仅在时钟上升沿到来时才发生变化。

米立机的输出则是当前状态值、当前输出值和当前输入值的函数。

本实验要从一串二进制码中检测出一个已预置的8 位二进制码，每增加一位二进制码相当于增加一个状态，再加上一个初始态，用9个状态可以实现。

其过程如下：注意：此图作为参考，检测不同的二进制码其过程不同！3、实验内容：写出状态机的源程序，编译后进行仿真，看结果是否正确。

（二）、实验程序原理实验程序如三所示，其中RESET为复位输入信号，CLK为时钟输入信号，INS为输入信号，OUTS为输出信号，DATAOUT为状态输出信号。

实验原理为当时钟上升沿每到来一次，INS输入一个信号，如果INS依次输入“”时，OUTS就输出一个‘1’信号，否则其他情况OUTS都是输出‘0’信号。

而DATAOUT则根据输入信号INS来输出一个状态值。

三．实验程序LIBRARY IEEE;USE ZT ISPORT(CLK,INS,RESET:IN STD_LOGIC;OUTS:OUT STD_LOGIC;DATAOUT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END ENTITY ZT;ARCHITECTURE ART OF ZT ISTYPE STATE_TYPE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8);SIGNAL STATE:STATE_TYPE;BEGINPROCESS(CLK,RESET,INS) ISBEGINIF RESET='1' THENSTATE<=S0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENCASE STATE ISWHEN S0=>IF INS='1' THEN STATE<=S1;ELSE STATE<=S0;END IF;WHEN S1=>IF INS='0' THEN STATE<=S2;ELSE STATE<=S1;ENDIF;WHEN S2=>IF INS='0' THEN STATE<=S3;ELSE STATE<=S1;END IF;WHEN S3=>IF INS='0' THEN STATE<=S4;ELSE STATE<=S1;END IF;WHEN S4=>IF INS='1' THEN STATE<=S5;ELSE STATE<=S0;END IF;WHEN S5=>IF INS='1' THEN STATE<=S6;ELSE STATE<=S2;END IF;WHEN S6=>IF INS='1' THEN STATE<=S7;ELSE STATE<=S2;END IF;WHEN S7=>IF INS='0' THEN STATE<=S8;ELSE STATE<=S1;END IF;WHEN S8=>STATE<=S0;WHEN OTHERS=>STATE<=S0;END CASE;END IF;END PROCESS;PROCESS(STATE)BEGINCASE STATE ISWHEN S0=>DATAOUT<="00000000";OUTS<='0';WHEN S1=>DATAOUT<="00000001";OUTS<='0';WHEN S2=>DATAOUT<="00000010";OUTS<='0';WHEN S3=>DATAOUT<="00000100";OUTS<='0';WHEN S4=>DATAOUT<="00001000";OUTS<='0';WHEN S5=>DATAOUT<="00010001";OUTS<='0';WHEN S6=>DATAOUT<="00100011";OUTS<='0';WHEN S7=>DATAOUT<="01000111";OUTS<='0';WHEN S8=>DATAOUT<="";OUTS<='1';WHEN OTHERS=>DATAOUT<="00000000";END CASE;END PROCESS;END ARCHITECTURE ART;四：仿真图实验五一：实验名称数字频率计的设计二：实验内容（一）、实验步骤1、测频原理若某一信号在T秒时间里重复变化了N 次，则根据频率的定义可知该信号的频率fs 为：fs=N/T 通常测量时间T取1秒或它的十进制时间。

频率计方框图如下：（1）、时基T 产生电路：提供准确的计数时间T。

晶振产生一个振荡频率稳定的脉冲，通过分频整形、门控双稳后，产生所需宽度的基准时间T的脉冲，又称闸门时间脉冲。

注意：分频器一般采用计数器完成，计数器的模即为分频比。

（2）、计数脉冲形成电路：将被测信号变换为可计数的窄脉冲，其输出受闸门脉冲的控制。