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。

检测引脚分配是否合法，processing—start—start I/O Assignment Analylist 命令，之后进行全局编译，下载。下载完成后在硬件上连接电路测试。

五、实验结果

1、半加器设计

1.1

-半加器原理图输入1.2 – 半加器功能仿真1.3 – 半加器引脚锁定

1.4 – 半加器编程下载

2、全加器设计

2.1 -全加器原理图输入

2.2 – 全加器功能仿真

VCC

ain INPUT

VCC

bin INPUT

VCC

cin INPUT

cout

OUTPUT

sum

OUTPUT

A

B

CO

SO

banjiaqi

inst

A

B

CO

SO

banjiaqi

inst3

OR2

inst4

P IN_2

P IN_3

P IN_4

P IN_5

P IN_6

2.3 – 全加器引脚锁定

六、思考题

用设计好的全加器，实现四位串行加法器的设计，并给出波形仿真图及加法器的延时情况。

1、原理图文件

2、波形仿真

七、实验感想

本科实验报告

课程名称：CPLD/FPGA应用设计实验项目：2位10进制计数器实验地点：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

实验二2位十进制计数器

一、实验目的

1、熟悉Quartus II的原理图设计流程全过程。

2、学习简单时序电路的设计方法。

3、学习EDA设计的时序仿真和硬件测试方法。

二、实验原理

2位十进制计数器参考原理图如图1所示，也可以采用其他元器件实现。

三、实验任务

1、设计2位十进制计数器电路。

2、在EDA环境中输入原理图。

3、对计数器进行仿真分析、引脚锁定、硬件测试。

四、实验步骤

1、设计电路原理图

设计含有时钟使能及进位扩展输出的十进制计数器。可以选用双十进制计数器74LS390或者十进制计数器74LS160和其他一些辅助元件来完成。

2、计数器电路的实现

按照电路图进行连线，完成完整的实验原理图。

绘制过程中应特别注意图形设计规则中信号标号和总线的表达方式。若将一根细线变成一粗线显示的总线，可以先单机使其变红，再选Option选项中的Line Style；若在某线上加信号标号，也应该点击该线某处使其变成红色，然后键入标号名称，标有相同标号的线段可视为连接线段，不必直接连接。总线可以以标号方式进行连接。

3、波形仿真

4、编程下载、硬件测试

五、实验结果

1、原理图文件