EDA实验1-4

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EDA1_4位加法器原理图设计

4 位加法器原理图设计一、实验目的1、进一步掌握 Quartus Ⅱ原理图输入设计法。

2、通过4位加法器的设计，掌握原理图输入法中的层次化设计。

二、实验原理图1 半加器原理图图2 1位全加器原理图图3 4 位加法器原理图4 位加法器(如图3)是以 1 位全加器作为基本硬件，由 4 个 1 位全加器串行构成， 1位全加器又可以由两个1位的半加器和一个或门连接而成(如图2)，而1位半加器可以由若干门电路组成（如图1）。

三、实验内容本次实验使用 Altera FPGA 的开发工具 Quartus Ⅱ，利用原理图输入设计方法设计一个 4位加法器。

四、实验步骤1、打开QUARTUS II软件，新建一个工程adder4bit。

2、建完工程之后，再新建一个Block Diagram/Schematic File。

在原理图编辑窗口绘制如图1的半加器原理图。

点击 File ->Save，将已设计好的图文件取名为：h_adder，并存在此目录内。

3、编译。

如果发现有错，排除错误后再次编译。

直到编译通过就可以进行波形仿真了。

4、时序仿真。

建立波形文件，设置波形参量，再保存(注意: QuartusⅡ在波形仿真时，只支持一个与工程名同名的波形文件，所以在对多个文件进行波形仿真时，对波形文件都取工程名进行保存，后缀名为.vwf；若确实想保留多个波形文件，则可以分别命名，想对哪个波形文件进行仿真时，点击Processing->simulationTool，在Simulation input中输入待仿真的波形文件即可，如图4所示) ，最后运行波形仿真。

观察分析波形。

然后将半加器 h_adder 封入库生成半加器元件了,为后续生成 1 位全加器做准备。

图4 仿真结果5、封装入库。

封将仿真调试好的半加器封装入库。

打开 h_adder.bdf文件，在File->Create/update 如图5所示。

图5 元件封装入库6、全加器原理图设计。

EDA技术实验讲义

E D A/S O P C技术实验讲义陕西科技大学电气与信息工程学院目录4第一章 EDA_VHDL实验/设计与电子设计竞赛4 1-1、应用QuartusII完成基本组合电路设计5 1-2. 应用QuartusII完成基本时序电路的设计6 1-3. 设计含异步清0和同步时钟使能的加法计数器7 1-4. 7段数码显示译码器设计8 1-5. 8位数码扫描显示电路设计9 1-6. 数控分频器的设计10 1-7. 32位并进/并出移位寄存器设计10 1-8. 在QuartusII中用原理图输入法设计8位全加器11 1-9. 在QuartusII中用原理图输入法设计较复杂数字系统11 1-10. 用QuartusII设计正弦信号发生器13 1-11. 8位16进制频率计设计16 1-12. 序列检测器设计16 1-13. VHDL状态机A/D采样控制电路实现18 1-14. 数据采集电路和简易存储示波器设计19 1-15. 比较器和D/A器件实现A/D转换功能的电路设计20 1-16 移位相加硬件乘法器设计24 1-17 采用流水线技术设计高速数字相关器24 1-18 线性反馈移位寄存器设计25 1-19 乐曲硬件演奏电路设计28 1-20 乒乓球游戏电路设计32 1-21 循环冗余校验(CRC)模块设计33 1-22. FPGA步进电机细分驱动控制设计(电子设计竞赛赛题)34 1-23. FPGA直流电机PWM控制实验35 1-24. VGA彩条信号显示控制器设计37 1-25. VGA图像显示控制器设计37 1-26. 清华大学学生基于GW48PK2系统VGA图像显示控制器设计示例5则38 1-27. 直接数字式频率合成器(DDS)设计实验(电子设计竞赛赛题)39 1-28. 嵌入式锁相环PLL应用实验41 1-29. 使用嵌入式锁相环的DDS设计实验（200MHz超高速DAC的PLL测试42 1-30. 基于DDS的数字移相信号发生器设计(电子设计竞赛赛题)45 1-31. 采用超高速A/D的存储示波器设计(含PLL,电子设计竞赛赛题)46 1-32. 信号采集与频谱分析电路设计(电子设计竞赛赛题)46 1-33. 等精度数字频率/相位测试仪设计实验(电子设计竞赛赛题)48 1-34. FPGA与单片机联合开发之isp单片机编程方法49 1-35. 测相仪设计(电子设计竞赛赛题)50 1-36. PS/2键盘鼠标控制电子琴模块设计50 1-37. PS/2鼠标与VGA控制显示游戏模块设计50 1-38. FPGA_单片机_PC机双向通信测频模块设计50 1-39. 10路逻辑分析仪设计(电子设计竞赛赛题)51 1-40. IP核：数控振荡器NCO应用设计52 1-41. IP核：FIR数字滤波器应用设计53 1-42. IP核：FFT应用设计53 1-43. IP核：CSC VGA至电视色制互转模块应用设计54 1-44. IP核：嵌入式逻辑分析仪SignalTapII调用55 1-45. USB与FPGA通信实验56第二章 SOPC/EDA设计实验I56 2-1 用逻辑锁定优化技术设计流水线乘法器实验57 2-2 用逻辑锁定优化技术设计16阶数字滤波器实验59 2-3 基于DSP Builder的FIR数字滤波器设计实验60 2-4 基于DSP Builder的IIR数字滤波器设计实验60 2-5 基于DSP Builder的DDS与数字移相信号发生器设计实验62 2-6 m序列伪随机序列发生器设计实验63 2-7 巴克码检出器设计实验65 2-8 RS码编码器设计实验65 2-9 正交幅度调制与解调模型设计实验67 第三章 SOPC/EDA设计实验II67 3-1 基于MATLAB/DSP Builder DSP可控正弦信号发生器设计72 3-2 32位软核嵌入式处理器系统Nios开发实验73 3-3 设计一个简单的SOPC系统74 3-4 简单测控系统串口接收程序设计74 3-5 GSM短信模块程序设计75 3-6 基于SOPC的秒表程序设计77 3-7 Nios Avalon Slave外设（PWM模块）设计78 3-8 Nios Avalon Slave外设（数码管动态扫描显示模块）设计79 3-15 DMA应用和俄罗斯方块游戏设计79第四章 SOPC/EDA设计实验III ( NiosII系统设计 ) 79 4-1、建立NIOSII嵌入式处理器硬件系统87 4-2、NIOSII软件设计与运行流程94 4-3、加入用户自定义组件设计100 4-4、加入用户自定义指令设计103 4-5、FLASH编程下载104 4-6、设计DSP处理器功能系统104 4-7、AM调制电路设计105第五章液晶接口实验105 5-1 GDM12864A液晶显示模块接口开发111 5-2 HS162-4液晶显示模块与单片机的接口114 5-3 G240-128A液晶显示模块的接口115第六章 CPU及其结构组件设计实验115 6-1 复杂指令CPU设计122 6-2 8051/89C51单片机核于FPGA中实现实验124第七章模拟EDA实验124 7-1 模拟EDA实验及其设计软件使用向导（PAC _Designer使用）124 7-2 基于ispPAC80的5阶精密低通滤波器设计126 7-3 基于ispPAC10的直流增益为9的放大器设计129附录：GW48 EDA/SOPC主系统使用说明129 第一节：GW48教学系统原理与使用介绍，132 第二节：实验电路结构图137 第三节：超高速A/D、D/A板GW-ADDA说明138 第四节：步进电机和直流电机使用说明138 第五节：SOPC适配板使用说明139 第六节：GWDVPB电子设计竞赛应用板使用说明141 第七节：GWCK/PK2/PK3系统万能接插口与结构图信号/与芯片引脚对照表第一章EDA_VHDL实验/设计与电子设计竞赛1-1. 应用QuartusII完成基本组合电路设计(1) 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、多层次电路设计、仿真和硬件测试。

EDA实验报告4_ADC采样控制电路

EDA实验报告4_ADC采样控制电路引言：ADC（模数转换器）是将模拟信号（连续电压）转换为数字信号（离散电压）的一种设备。

在实际应用中，ADC采样控制电路是非常重要的，它可以通过控制采样频率和采样时间来保证采样的准确性和稳定性。

本实验旨在设计并实现一种ADC采样控制电路，以提高ADC的性能表现。

一、实验目的：1.了解ADC采样控制电路的工作原理；2.学习采样频率和采样时间的设置方法；3.提高ADC采样的准确性和稳定性。

二、实验器材：1.ADC模数转换器；2.电压源；3.可调电阻；4.示波器；5.杜邦线。

三、实验步骤：1.将ADC模数转换器与电压源连接，并通过示波器观察转换后的数字信号；2.调节可调电阻，改变采样频率和采样时间；3.分别记录不同采样频率和采样时间下的ADC转换结果；4.分析实验数据，并总结ADC采样控制电路的工作特点。

四、实验原理：ADC采样控制电路的主要作用是控制ADC的采样频率和采样时间。

采样频率是指单位时间内采样次数，采样时间是每次采样持续的时间。

采样频率和采样时间的设置直接影响到ADC转换的准确性和稳定性。

五、实验结果：根据实验数据统计，我们可以得到不同采样频率和采样时间下的ADC 转换结果，进一步分析实验结果。

通过对比实验数据，我们可以发现，采样频率越高，转换结果的准确性越高，但同时也会增加系统的复杂度和功耗；而采样时间越长，可以减少ADC转换时的噪声干扰，但也会增加转换所需的时间。

六、实验总结：本实验利用ADC采样控制电路，通过控制采样频率和采样时间，提高了ADC的转换准确性和稳定性。

实验结果表明，采样频率和采样时间的设置对ADC转换结果具有重要影响。

在实际应用中，根据需要选择合适的采样频率和采样时间，以实现满足系统要求的ADC采样控制电路。

1."ADC采样控制电路设计与实施"，XXX，XX出版社；2.“ADC采样控制电路设计要点分析”，XXX，XXX杂志，20XX年，第XX期，第XX-XX页。

EDA实验指导书全

实验一Quartus II开发环境入门一、实验目的1、了解QuartusII软件及基本操作2、熟悉图形编辑器Block Builder/Schematic File的设计输入3、掌握电路的编译和适配4、掌握电路仿真与时序分析5、熟悉3/8线译码器工作原理和五人表决器设计二、实验原理1、以3/8线译码器为例，总体思路以EP1C3中的三个拨位开关，SW3，SW2,SW1为三个输入信号，可以代表8种不同的状态，该译码器对这8种状态译码，并把所译码的结果在七个彩灯上显示。

2、三、实验步骤主要仪器和设备：计算机，EDA实验箱。

步骤一：1、建立工程，设计输入。

选择菜单“File”→“New Preject Wizard”将设计文件加入工程中：点击下方的“Next” 按钮，在弹出的对话框中点击“File”栏的按钮，将此工程相关的所有VHDL文件加入进此工程(如果有的话)。

Cyclone系列的EP1C3T144C8按下“Next”后，出现仿真工具选择对话框。

不作任何选择。

4、完成设置点击“Next”后，完成工程的设定，点击“finish”。

步骤二：1、选择File/New或点击主菜单中的空白图标，进入新建程序文件状态，选择VHDL file 。

VHDL程序文件的扩展名是：* .vhd程序代码：-- A simple 3 to 8 decoderlibrary ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity decoder isport ( inp: in std_logic_vector(2 downto 0);outp: out std_logic_vector(7 downto 0)); end decoder;architecture behave of decoder isbeginoutp(0) <= '1' when inp = "000" else '0';outp(1) <= '1' when inp = "001" else '0';outp(2) <= '1' when inp = "010" else '0';outp(3) <= '1' when inp = "011" else '0';outp(4) <= '1' when inp = "100" else '0';outp(5) <= '1' when inp = "101" else '0';outp(6) <= '1' when inp = "110" else '0';outp(7) <= '1' when inp = "111" else '0';end behave;步骤三：1、选择菜单“File”→“New ” →“ Schematic File”，即弹出原理图编辑框。

用原理图输入法设计4位全加器

实验一------用原理图输入法设计4位全加器
1.实验目的
熟悉利用MAX+PLUSⅡ的原理图输入法来设计简单组合逻辑电路，学会层次化设计方法，并通过一个4位全加器的设计，学会利用EDA软件进行电子电路设计的详细流程。

2.实验原理。

一个4位全加器可以由4个1位全加器构成，加法器间的进位可用串行方式实现，即将低位加法器的进位输出与相邻的高位加法器的进位输入信号相接。

而一个1位全加器可按图3-19所示连接，其波形图如3-20所示。

图3-19 1位全加器的原理图
图3-20 1位全加器的波形图
3.实验内容。

（1）按照教材完成1位全加器adder的设计，包括原理图输入、编译、综合、适配、仿真，并将此全加器电路设置成一个硬件符号入库。

（2）建立一个更高的原理图设计层次，取名为adder4.利用以上获得
的1位全加器构成4位全加器，电路原理图如图3-21所示。

图3-21 4位全加器电路原理图
4.实验结果。

首先按照原理图设计1位全加器，之后通过四个1位全加器正确连接后则设计出4位全加器，其波形图如上图所示.。

EDA：实验六2选1和4选1多路选择实验

实验六 2选1和4选1多路选择实验班级：通信1121 姓名：王密学号：1121302230一、实验目的：1、了解2选1和4选1的工作原理和实现的方法。

2、实现两个多路选择器,一个2选1,一个4选1。

3、学会用于VHDL语言进行程序设计。

二、实验原理：2选1当选择输入S为L时，Y输出A, 当S为H时，Y输出B。

当选择输入AB为LL时，Y输出D0, 当AB为LH时，Y输出D1, 当AB为HL时，Y输出D2,当AB为HH时，Y输出D3。

说明:sw1选择是控制4选1,还是2选1，sw1=1,为4选1，sw1=0,为2选1。

sw3,sw2为4选1的地址，sw4为2选1的地址。

三、实验连线：1、将EP2C5适配板左下角的JTAG用十芯排线和万用下载区左下角的SOPC JTAG口连接起来，万用下载区右下角的电源开关拨到 SOPC下载的一边。

2、请将JPLED1短路帽右插，JPLED的短路帽全部上插。

3、将实验板左端的JP103全部用短路帽接上（共八个）。

四、实验内容与步骤：（程序：EP2C5\muxsel\muxsel.sof）1、打开Quartus II 6.0软件，点击“File→OpenP roject”出现如下的对话框(图9.1)，选中muxsel,点打开即可；图9.12、点击“Tools-Programmer”后出现如下的对话窗口，3、在点”Edit→Add File………”出现如下对话框(图9.2)，在图9.3对话框中，选中EP2C5/muxsel/muxsel.sof项目后点击打开回到Programmer对话框, 在下载对话窗口中“选中Program/ Configure”,点击“Start”即进行下载。

图9.2图9.3现将muxsel.vhd原程序作如下说明：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_SIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY liu123 ISPORT (SW1:IN BOOLEAN;SW2:IN STD_LOGIC;SW3:IN STD_LOGIC;SW4:IN BOOLEAN;LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END liu123;ARCHITECTURE ADO OF liu123 ISSIGNAL RST_MUXSEL: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);SIGNAL RST_MUXSEL2: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(SW1,SW2,SW3)beginIF (SW2='0' AND SW3 ='0') THEN RST_MUXSEL<="10101010";ELSIF (SW2='0' AND SW3='1' )THEN RST_MUXSEL<="01010101";ELSIF (SW2='1' AND SW3='0')THEN RST_MUXSEL<="10001000";ELSIF (SW2='1' AND SW3='1') THEN RST_MUXSEL<="01110111";ELSE RST_MUXSEL<="XXXXXXXX";END IF;E ND PROCESS;PROCESS (SW4)BEGINIF SW4 THENRST_MUXSEL2<="10100101";ELSERST_MUXSEL2<="01011010";END IF;END PROCESS;PROCESS(SW1,RST_MUXSEL,RST_MUXSEL2)BEGINcase sw1 iswhen true => LED<=RST_MUXSEL;when false => LED<=RST_MUXSEL2;END case;END PROCESS;END ADO;引脚分配（Cyclone EP2C5Q208C8）：sw1-P43,sw2-P44,sw3-P45,sw4-P46,led0-P13,led1-P14,led2-P15,led3-P30,led4-P3 1,led5-P33,led6-P34,led7-P35,管脚标号led0到led7分别接到8位的LED流水灯上，使用高低电平观察输出的结果，sw1到sw4接到拨码开关上，。

实验一四选一数据选择器的设计

实验⼀四选⼀数据选择器的设计实验⼀四选⼀数据选择器的设计⼀、实验⽬的1、熟悉Quartus II软件的使⽤。

2、了解数据选择器的⼯作原理。

3、熟悉EDA开发的基本流程。

⼆、实验原理及内容实验原理数据选择器在实际中得到了⼴泛的应⽤，尤其是在通信中为了利⽤多路信号中的⼀路，可以采⽤数据选择器进⾏选择再对该路信号加以利⽤。

从多路输⼊信号中选择其中⼀路进⾏输出的电路称为数据选择器。

或：在地址信号控制下，从多路输⼊信息中选择其中的某⼀路信息作为输出的电路称为数据选择器。

数据选择器⼜叫多路选择器，简称MUX。

4选1数据选择器：（1）原理框图：如右图。

D0 、D1、D2、D3 ：输⼊数据A1 、A0 ：地址变量由地址码决定从４路输⼊中选择哪１路输出。

（2）真值表如下图：（3）逻辑图数据选择器的原理⽐较简单，⾸先必须设置⼀个选择标志信号，⽬的就是为了从多路信号中选择所需要的⼀路信号，选择标志信号的⼀种状态对应着⼀路信号。

在应⽤中，设置⼀定的选择标志信号状态即可得到相应的某⼀路信号。

这就是数据选择器的实现原理。

实验内容1、分别采⽤原理图和VHDL语⾔的形式设计4选1数据选择器2、对所涉及的电路进⾏编译及正确的仿真。

三、实验条件Quartus II实验环境四、实验与仿真原理图：D0 、D1、D2、D3 ：输⼊数据A1 、A0 ：地址变量由地址码决定从４路输⼊中选择哪１路输出。

（2）真值表如下图：仿真结果：St为功能端。

当st=1时y=0；当st=0时选择器才开始⼯作。

当a1a0=00时y=d0 a1a0=01时y=d1a1a0=10 时y=d2a1a0=11时y=d3完成了四选⼀的功能。

Vhdl编码：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity mux4 isport(a0,a1,a2,a3:in std_logic;s:in std_logic_vector(1 downto 0);y:out std_logic);end mux4;architecture archmux of mux4 isbeginy<=a0 when s="00" elsea1 when s="01" elsea2 when s="10" elsea3;end archmux;仿真：当s=0时y=a1；当s=1时y=a1；当s=2时y=a2；当s=3时y=a3 。

EDA技术4选1多路选择器实验报告

改正实验过程的错误并处理报eda技术实验报告五实验数据及分析处理源程序用ifthen语句波形仿真结果eda技术实验报告rtl电路图六实验结果体会实验前熟悉数据选择器的工作原理实验过程中结合理论进行分析
实验报告
学院：电子信息工程学院专业：dianzi
电子信息工程技术2014年12月20日星期六
姓名
康杰
（二）实验原理：
4选1数据选择器有两个地址输入端：S1、S0；4个数据输入端：D、C、B、A；1个输出端Y。其真值表如表1示。
表14选1数据选择器真值表
地址输入
输出
S0
S1
Y

0
A
0
1
B
1
0
C
1
1
D
（三）实验仪器及器材
PC机一台；Quartus II软件一套；KHF-5型实验开发系统一套
（四）实验方法及步骤
学号
2013030341079
班级
2013电技二班
指导老师
余华
课程名称
EDA技术与VHDL
成绩
实验名称
4选1多路选择器
（一）实验目的：
1、熟悉数据选择器的工作原理；
2、掌握QuartusⅡ环境下4选1数据选择器的VHDL设计或原理图设计；
3、完成软件仿真，管脚配置后下载进行硬件测试。3、完成简单与非门电路的VHDL设计或原理图设计，仿真后下载到实验箱上进行硬件测试。
4，新建矢量波形文件.vwf；
5，用矢量波形文件.vwf测试VHDL文件.vhd；
6，实验箱通电、检查；
7，串口相连接PC与实验箱；
8，打开下载工具THRCPLD；
9，选择波特率、目标器件、所要下载的烧写程序.pof；

EDA技术4选1多路选择器实验报告

EDA技术4选1多路选择器实验报告实验报告：EDA技术4选1多路选择器实验一、实验目的本实验旨在通过EDA（Electronic Design Automation）技术，利用4选1多路选择器实现数据选择功能，加深对数字电路设计基础知识的理解，掌握EDA技术的实际应用。

二、实验原理4选1多路选择器是一种数字逻辑电路，它有4个数据输入端，1个数据输出端和2个选择端。

通过控制选择端的状态，可以选择其中一个数据输入端的数据输出到输出端。

三、实验步骤1.实验准备在实验前，需要准备以下设备和软件：•数字逻辑实验箱•EDA软件（如Quartus II）•连接线若干•万用表•实验电路板•4选1多路选择器芯片（如74LS153）•发光二极管及限流电阻（用于显示输出结果）2.实验操作（1）将4选1多路选择器芯片连接到实验电路板上，并按照要求连接发光二极管及限流电阻。

（2）使用EDA软件创建新项目，并选择合适的FPGA芯片型号。

（3）在新项目中添加4选1多路选择器模块，并将其与FPGA芯片连接。

（4）根据实验要求，编写控制逻辑的VHDL或Verilog代码。

（5）将控制逻辑代码编译并下载到FPGA芯片中。

（6）使用万用表检查连接是否正确，发光二极管是否亮起。

（7）通过改变选择端的输入状态，观察发光二极管亮灭情况，验证4选1多路选择器的数据选择功能。

四、实验结果与分析通过本次实验，我们成功地利用4选1多路选择器实现了数据选择功能。

在EDA软件中，我们设计了合适的控制逻辑，将选择的输入数据传送到输出端，并通过发光二极管显示输出结果。

当改变选择端的输入状态时，观察到发光二极管的亮灭情况随之改变，证明了4选1多路选择器的数据选择功能。

通过本次实验，我们深入了解了数字电路设计的基本知识，掌握了EDA技术在实践中的应用。

通过使用EDA软件进行设计、编译和下载程序，我们能够更加便捷地进行数字电路实验。

此外，通过实际操作，我们学会了使用数字逻辑实验箱、万用表等实验设备，提高了实践操作能力。

(完整word版)计算机组成原理实验1~4

实验一寄存器实验一、实验目的1、了解CPTH模型机中寄存器的结构、工作原理及其控制方法.2、熟悉CPTH实验仪的基本构造及操作方法。

二、实验电路寄存器的作用是用于保存数据的，因为CPTH模型机是8位的,因此模型机中大部寄存器是8 位的，标志位寄存器（Cy, Z）是二位的.CPTH 用74HC574 (8—D触发器)来构成寄存器。

74HC574 的功能如表1—1所示：图1-1 74HC574的引脚图1. 在CLK的上升沿将输入端的数据打入到8 个触发器中2. 当OC = 1 时触发器的输出被关闭，当OC=0 时触发器的输出数据表1-1 74HC574功能表图1—2 74HC574工作波形图三、实验内容（一）proteus仿真平台1、proteus仿真平台简介Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件。

它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件.它的主界面如图1-3所示：图1—3 proteus仿真平台主界面2、在proteus平台上运行电路:寄存器_1.DSN。

拨动开关,观察灯的亮灭，回答思考题1。

思考题1:先使OC=1,拨D0~D7=00110011,按下CK提供CLK上升沿;再拨D0~D7=01000100,OC=0，此时Q0～Q7为多少？3、CPTH模型机上，寄存器A的电路组成如图1-4所示。

在proteus平台上运行电路：寄存器_2.DSN，回答思考题2。

图1-4 寄存器A原理图思考题2：数据从D端传送到Q端，相应的控制端如何设置？3、CPTH模型机上，寄存器组R0～R3的电路组成如图1-5所示。

在proteus平台上运行电路：寄存器_3。

DSN，回答思考题3。

图1—5 寄存器组R0~R3 原理图74LS139是2—4线译码器，由A、B两个输入端选择控制4个输出端Y0～Y3，使能端E低电平有效，允许译码输出。

74HC32是或门，两个输入端同时为低电平，输出为低电平.具体的控制方式见表1-2。

EDA实验报告 4位全加器,16位频率计数器

实验课程名称：EDA技术与应用实验项目名称4位全加器实验实验成绩实验者专业班级组别同组者实验日期一、实验目的1．进一步加深理解全加器的工作原理及电路组成，加深对EDA技术的掌握。

2．熟悉利用Quartus Ⅱ的原理图输入方法设计简单组合电路，掌握层次化设计的方法，并通过一个四位全加器的设计把握原理图输入方式设计的详细流程。

二、实验内容实验内容1：按照书本4.5.1节完成半加器和1位全加器的设计，包括用原理图输入，编译，综合，适配，仿真，实验板上的硬件测试，并将此全加器电路设置成一个元件符号入库。

实验内容2：建立一个更高层次的原理图，利用以上获得的1位全加器构成4位全加器，并完成编译，综合，适配，仿真和硬件测试。

三、实验仪器1.计算器及操作系统2.Quartus II软件四、实验原理一个4位全加器可以由4个1位全加器构成，加法器间的进位可以串行方式实现，即将低位加法器的进位输出cout与相邻的高位加法器的最低进位输入信号cin相接。

1、半加器描述根据半加器真值表可以画出半加器的电路图。

a b so Co0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1表1半加器h_adder真值表图1 半加器h_adder电路图2、1位全加器描述一位全加器可以由两个半加器和一个或门连接而成，因而可以根据半加器的电路原理图或真值表写出1位全加器的VHDL 描述。

图2 1位全加器电路图3、4位全加器设计描述4位全加器可以看做四个1位全加器级联而成，首先采用基本逻辑门设计一位全加器，而后通过多个1位全加器级联实现4位全加器。

其中，其中cin 表示输入进位位，cout 表示输出进位位，输入A 和B 分别表示加数和被加数。

S 为输出和，其功能可用布尔代数式表示为：S=A+B+Ciii i i o ABC ABC ABC ABC C +++=首先根据一位全加器的布尔代数式应用基本逻辑门设计一位全加器，而后仿真验证一位全加器设计，准确无误后生成元件，供4位全加器设计用。

EDA技术4选1多路选择器实验报告

EDA技术4选1多路选择器实验报告实验报告：EDA技术4选1多路选择器1.引言多路选择器是一种常见的组合电路，用于从多个输入信号中选择出一个输出信号。

在数字电路设计中，采用EDA（Electronic Design Automation）技术可以方便地进行多路选择器的设计、模拟和验证。

本实验旨在使用EDA技术设计、模拟和验证一个4选1多路选择器。

2.设计本实验采用Verilog HDL语言进行设计。

首先，我们定义一个4位的输入端口sel，用于选择4个输入信号in0、in1、in2和in3中的一个。

然后，我们定义一个输出端口out，用于输出被选择的信号。

接下来是设计的核心部分，根据4位选择信号sel的不同取值，选择相应的输入信号作为输出信号。

我们使用一个case语句来实现多路选择器的选择功能。

3.仿真为了验证设计的正确性，我们使用EDA技术对多路选择器进行了仿真。

在仿真中，我们可以输入不同的选择信号和输入信号组合，观察输出结果是否符合预期。

通过仿真，我们可以验证多路选择器在不同输入和选择信号组合下的正确性和稳定性。

如果输出结果与预期一致，那么我们可以得出结论：设计的多路选择器是正确的。

4.验证验证是设计过程中非常重要的一步，通过验证可以判断设计是否达到了预期的功能和性能要求。

我们使用EDA技术对多路选择器进行了验证。

在验证过程中，我们更加注重多路选择器的性能指标，如延迟和功耗等。

我们可以通过模拟分析和优化来改进多路选择器的性能。

5.总结本实验通过使用EDA技术设计、模拟和验证了一个4选1多路选择器。

通过实验我们学习了EDA技术在数字电路设计中的作用和应用。

同时，我们了解了多路选择器的基本原理和设计方法，掌握了Verilog HDL语言的设计和仿真技巧。

通过本实验，我们发现EDA技术能够极大地提高数字电路设计的效率和准确性。

通过合理应用EDA技术，我们可以设计出更加可靠、高效的数字电路，并且可以方便地对其进行仿真和验证。

湖大EDA第四次实验报告移位寄存器

EDA第四次实验报告（移位寄存器）一实验目的（1）移位寄存器的工作原理及应用（2）定制LPM原件及应用（3）电路仿真基本方法（4）混合模块工程设计方法二实验仪器（1）PC一台（2）DDA系统数字系统实验平台（3）Quatartus2配套软件三实验原理基本概念: 移位寄存器是用来存储二进制数字信息且能进行信息移位的时序逻辑电路, 根据移位寄存器存取信息的方式不同分为串入串出, 串入并行, 并行串出, 并行并出四种形式。

（1）基本原理74194是一种典型的中规模集成移位寄存器, 由四个RS触发器和一些门电路构成的四位双向移位寄存器, 该移位寄存器具有左移, 右移。

并行输入数据, 保持及异步清零五种功能, 其中ABCD为并行输入端, QAQBQCQD为并行输出端；SRSI为右移串行输入端, SLSI为左移串行输入端；S1S0为模式控制端；CLRN 为异步清零端；CLK为时钟脉冲输入端, 33移位寄存器的应用Clk, clk1: 时钟输入信号, clk频率应较高, clk1频率应较低。

clrn:清零信号, 二进制输入, 低电平输入sl 、sr: 左移或者右移, 二进制输入。

s0、s1模式控制端, 二进制输入；abcd：abcd输入端, 输入四个二进制信号；qabcd: 输出四个二进制信号应用:可构成计数器, 顺序脉冲发生器, 串行累加器, 串并转换, 并串转换等。

四实验步骤（1）74194功能验证电路（2）74194功能仿真结果五实验心得通过本次试验, 我基本掌握了移位寄存器的的工作原理, 总结了一些设置波形的方法: 添加节点前设置好参数；添加节点或总线后信号整合与位置分配, 不同类的信号要上下放置, 时钟信号置顶, 其他信号可以按照“异步控制—》同步控制—》数据输入”顺序向下放置, 同一元件的控制信号就近放置；同一功能的控制信号就近放置。

先设置时钟等激励信号完成电路的初始状态, 将时间轴划分为连续的时间段, 一小段完成一小步实验内容, 激励输入完成后立即生成波形并判断结果。

EDA实验1-4

本科实验报告课程名称：CPLD/FPGA应用设计实验项目：1位全加器2位10进制计数器显示译码器4位加法计数器实验地点：矿院楼二层EDA实验室专业班级：电子信息工程1101班学号：学生姓名：年月日本科实验报告课程名称：CPLD/FPGA应用设计实验项目：1位全加器实验地点：矿院楼二层EDA实验室专业班级：电子信息工程1101班学号：学生姓名：年月日实验一1位全加器一、实验目的1、熟悉ispDesignEXPERT System、Quartus原理图设计流程的全过程。

2、学习简单组合电路的设计方法、输入步骤。

3、学习层次化设计步骤。

4、学习EDA设计的仿真和硬件测试方法。

二、实验原理1位全加器可以由图1那样用两个半加器及一个或门连接而成，因此需要首先完成图2所示的半加器设计。

要求使用原理图输入的方法先进行底层半加器设计，再建立上层全加器设计文件，调用半加器和或门符号，连接完成原理图设计。

图1 - 全加器原理图图2 - 半加器原理图三、实验任务1、用原理图输入方法设计半加器电路。

2、对半加器电路进行仿真分析、引脚锁定、硬件测试。

3、建立顶层原理图电路。

4、对全加器电路进行仿真分析、引脚锁定、硬件测试四、实验步骤1、建立设计工程打开QuartusⅡ6.0软件，新建项目，选择file—new project wizard命令，指定工程的工作目录，工程名及顶层实体名，并选择FPGA器件EP1C12Q240C8。

2、原理图源文件输入：a、新建原理图输入源文件选择file—new命令，在【New】对话框中选择Design Files—Block Diagram/Schematic File原理图文件输入。

b、添加元器件符号在绘图区双击鼠标左键，即弹出添加符号元件的窗口c、添加输入、输出符号d、连线及连线命名、标记输入、输出，并保存已完成的设计3、功能和时序仿真a、建立矢量波形文件。

选择file—new命令，在“New”对话框中选Other Files —Vector Waveform File.b、在矢量波形文件中加入输入输出节点，并编辑波形文件c、进行功能仿真和时序仿真设置，之后点击菜单项Processing->Generate Functional Simulation Netlist，产生功能仿真所需的网表，完成后启动仿真器，processing—start simulation进行功能、时序仿真4、硬件测试首先进行引脚分配，选择菜单中的"assignments"—>"pins",进入引脚分配。

《EDA技术实用教程(第五版)》课后习题答案(第1_10章)

《EDA技术实用教程(第五版)》课后习题及答案1 习题1-1EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系？FPGA在ASIC设计中有什么用途？P3~4EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系？答：利用EDA 技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC的设计和实现；FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。

FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC（片上系统）和ASIC设计，以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。

FPGA在ASIC设计中有什么用途？答：FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC，或可编程ASIC。

FPGA实现ASIC设计的现场可编程器件。

1-2 与软件描述语言相比，VHDL有什么特点? P4~6答：编译器将软件程序翻译成基于某种特定CPU的机器代码，这种代码仅限于这种CPU而不能移植，并且机器代码不代表硬件结构，更不能改变CPU的硬件结构，只能被动地为其特定的硬件电路结构所利用。

综合器将VHDL程序转化的目标是底层的电路结构网表文件，这种满足VHDL设计程序功能描述的电路结构，不依赖于任何特定硬件环境；具有相对独立性。

综合器在将VHDL(硬件描述语言)表达的电路功能转化成具体的电路结构网表过程中，具有明显的能动性和创造性，它不是机械的一一对应式的“翻译”，而是根据设计库、工艺库以及预先设置的各类约束条件，选择最优的方式完成电路结构的设计。

l-3什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么?P6什么是综合? 答：在电子设计领域中综合的概念可以表示为：将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。

有哪些类型?答：(1)从自然语言转换到VHDL语言算法表示，即自然语言综合。

(2)从算法表示转换到寄存器传输级(RegisterTransport Level，RTL)，即从行为域到结构域的综合，即行为综合。

EDA实验

一、实验部分实验一仪器的熟悉及半加器的设计一、实验内容：（1）熟悉实验台（2）用VHDL设计半加器及或门，并给出程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试及详细实验过程。

（3）根据以上的实验内容写出实验报告，包括程序设计、软件编译、仿真分析和详细实验过程；给出程序分析报告、仿真波形图及其分析报告。

实验二简单组合电路的设计一、实验目的：熟悉Max+plusⅡ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。

二、实验内容1：利用MAX+plusⅡ完成2选1多路选择器的文本编辑输入(mux21a.vhd)和仿真测试等步骤，给出下图所示的仿真波形。

三、实验内容2：将多路选择器看成是一个元件mux21a，利用元件例化语句并将此文件放在同一目录。

以下是参考程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY MUXK ISPORT (a1，a2，a3，s0，s1 : IN STD_LOGIC;outy : OUT STD_LOGIC );END ENTITY MUXK;ARCHITECTURE BHV OF MUXK ISCOMPONENT MUX21APORT ( a，b，s : IN STD_LOGIC;y : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT ；SIGNAL tmp : STD_LOGIC;BEGINu1 : MUX21A PORT MAP(a=>a2，b=>a3，s=>s0，y=>tmp);u2 : MUX21A PORT MAP(a=>a1，b=>tmp，s=>s1，y=>outy);END ARCHITECTURE BHV ;对上例分别进行编译、综合、仿真。

并对其仿真波形作出分析说明,并画出电路结构，说明该电路的功能。

四、实验报告：根据以上的实验内容写出实验报告，包括程序设计、软件编译、仿真分析和详细实验过程；给出程序分析报告、仿真波形图及其分析报告。

eda实验报告计数器

eda实验报告计数器EDA实验报告-计数器引言：计数器是数字电路中常用的基本模块之一，它在各个领域都有着广泛的应用。

本实验旨在通过EDA（电子设计自动化）软件进行计数器的设计与仿真，探索计数器的原理和功能。

一、计数器的基本原理计数器是一种能够按照规定的顺序改变其输出状态的电子电路。

它通过内部的触发器和逻辑门实现数字信号的计数功能。

常见的计数器有二进制计数器、十进制计数器等。

二、实验设计与仿真1. 实验目标本次实验的目标是设计一个4位二进制计数器，并通过EDA软件进行仿真验证。

计数器的功能是在每个时钟脉冲到来时，输出的二进制数加1。

2. 设计思路计数器的设计需要考虑以下几个方面：- 选择适当的触发器：本实验选择了D触发器作为计数器的基本单元，因为D触发器具有简单、易于控制的特点。

- 确定计数器的位数：本实验设计了一个4位计数器，即可以表示0~15的二进制数。

- 连接逻辑门：通过逻辑门将各个触发器连接起来，实现计数器的功能。

3. 电路设计根据设计思路，我们使用EDA软件进行电路设计。

首先，将4个D触发器连接起来，形成4位计数器。

然后，根据计数器的功能要求，将时钟信号连接到每个触发器的时钟输入端。

最后，将各个触发器的输出通过逻辑门进行连接，得到计数器的输出。

4. 仿真验证完成电路设计后，我们使用EDA软件进行仿真验证。

通过输入不同的时钟信号，观察计数器的输出是否符合预期。

在仿真过程中，我们可以调整时钟信号的频率，观察计数器的计数速度。

三、实验结果与分析通过EDA软件的仿真，我们得到了计数器的输出结果。

在时钟信号的作用下，计数器按照预期进行了计数，并输出了相应的二进制数。

通过观察输出结果，我们可以得出以下几点结论：- 计数器的输出与时钟信号的频率有关，频率越高，计数速度越快。

- 计数器的输出按照二进制的顺序进行计数，当达到最大值时，会从0重新开始计数。

四、实验总结本次实验通过EDA软件进行了计数器的设计与仿真。

EDA实验一 1位全加器和四位全加器的设计

实验一1位全加器和四位全加器的设计一、实验目的1、掌握Quartus Ⅱ6.0软件使用流程。

2、初步掌握VHDL的编程方法。

3、掌握图形层次设计方法；4、掌握全加器原理，能进行多位加法器的设计。

二、实验原理（一位全加器的逻辑表达式为：sum=a^b^Cl;Ch= a&b|(a^b)&Cl.（2）四位加法器加法器是数字系统中的基本逻辑器件。

多位加法器的构成有两种方式：并行进位和串行进位方式。

并行进位加法器设有并行进位产生逻辑，运算速度快；串行进位方式是将全加器级联构成多位加法器。

通常，并行加法器比串行级联加法器占用更多的资源，并且随着位数的增加，相同位数的并行加法器比串行加法器的资源占用差距也会越来越大。

三、实验连线（1）一位全加器1、将EP2C5适配板左下角的JTAG用十芯排线和万用下载区左下角的SOPC JTAG 口连接起来，万用下载区右下角的电源开关拨到SOPC下载的一边2、将JPLED1短路帽右插，JPLED的短路帽全部上插。

3、请将JP103的短路帽全部插上，，打开实验箱电源。

( 2 ) 四位加法器1、将EP2C5适配板左下角的JTAG用十芯排线和万用下载区左下角的SOPC JTAG 口连接起来，万用下载区右下角的电源开关拨到SOPC下载的一边2、JPLED1短路帽右插，JPLED的短路帽全部上插。

3、请将JP103的短路帽全部插上，，打开实验箱电源。

四、实验代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY fulladder ISPORT(A,B,C1 :IN STD_LOGIC;CH,SUM : OUT STD_LOGIC);END ENTITY fulladder;ARCHITECTURE ADO OF fulladder isSIGNAL AB :STD_LOGIC;BEGINSUM<=A XOR B XOR C1;AB<=A XOR B;CH<=(A AND B) OR (AB AND C1);END ARCHITECTURE ADO;一位全加器波形如下：图4-1四位加法器波形如下：图4-2五、实验仿真过程SW1,SW2,SW3对应a,b,Cl;D101,D102分别对应sum和Ch，当结果为0时彩色LED灯熄灭，当结果为1时彩灯点亮，改变SW1,SW2,SW3的输入状态，观察实验结果。

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。