中国地质大学EDA实验报告

EDA实验报告

姓名：肖敬轩

学号：20101000639 班级： 075102 老师：王巍

院系：机电学院

实验一、3/8 译码器的实现

一．实验目的：

1．学习QuartusⅡ的基本操作

2．熟悉教学实验箱的使用

3．设计一个3/8 译码器

4．初步掌握VHDL语言和原理图的设计输入，编译，仿真和调试过程

二．实验说明：

1、本实验要求使用VHDL语言描述3/8译码器，并在实验平台上面实现这个译码器。描述的时候要注意VHDL语言的结构和语法，并熟悉QuartusⅡ的文本编辑器的使用方法。尝试使用不同的VHDL语言描述语句实现3/8译码器，并查看其RTL结构区别，理解不同描述方法对综合结果的影响。将程序下载到实验箱上，分别用按键和LED作为输入和输出对结果进行验证，进一步熟悉所用EDA 实验箱系统。

2、所用器件：

EDA实验箱、EP1K10TC100-3器件

三．实验步骤：

按照教学课件《QUARTUS II 使用方法》，学习QuartusⅡ软件的使用方法：

1、在WINDOWS 界面双击QuartusⅡ图标进入QuartusⅡ环境；

2、单击File 菜单下的New Project Wizard: Introduction 按照向导里面的介绍新建一个工程并把它保存到自己的路径下面。（注意路径当中不要有中文和空格）

3、单击File 菜单下的New，选择VHDL File（原理图方式时选择Block Diagram/Schematic File），后单击OK，就能创建一个后缀名为.vhd （*.bdf）的文本（原理图）文件。此vhd文件名必须与设计实体名相同。另外，如果已经有设计文件存在，可以按File 菜单里面的Open 来选择你的文件。

4、输入完成后检查并保存，编译。

5、改错并重新编译；

6、建立仿真波形文件并进行仿真。单击File 菜单下的New，选择Vector Waveform File，单击OK，创建一个后缀名为*.vwf的仿真波形文件，按照课件上的方法编辑输入波形，保存，进行仿真，验证仿真结果是否正确；

7、选择器件及分配引脚，重新编译；

8、根据引脚分配在试验箱上进行连线，使用LED进行显示；

9、程序下载，观察实验结果并记录；

Diagram/Schematic File），后单击OK，就能创建一个后缀名为.vhd （*.bdf）的文本（原理图）文件。此vhd文件名必须与设计实体名相同。另外，如果已经有设计文件存在，可以按File 菜单里面的Open 来选择你的文件。

四．实验要求：

1、用VHDL语言编写3/8译码器（if语句，case语句，布尔方程，以及并行语句中的when……else语句，with……select……when）；

2、编写3/8译码器模块的源程序，完成半加器的原理图；

3、在QuartusII 平台上仿真；

4、在实验板上面实现这个3/8译码器。

实验二、BCD七段显示译码器实验

一．实验内容：

1、写出七段译码器的工作原理；

2、用VHDL语言进行硬件描述的过程；

3、写出实验步骤；

4、画出实验原理图（或逻辑构造图），写出实验源程序；

二．实验目的：

1、了解和熟悉组合逻辑电路的设计方法和特点；

2、掌握LED显示器的工作原理；

3、设计一个BCD七段显示的译码器，并在实验箱上面实现你的译码器。

三．实验说明：

LED数码显示器是数字系统实验里面经常使用的一种显示器件，因为它经常显示的是十进制或十六进制的数，所以我们就要对实验里面所用到的二进制数进行译码，将它们转换成十进制的或是十六进制的数。LED数码显示器分为共阴和共阳两种，本实验使用的是共阴的连接，高电平有效。输入信号为D0，D1，D2，D3，相应的输出8段为a、b、c、d、e、f、g、Dp。

四．实验要求：

1、用VHDL语言进行描写；代码必须有注释！

2、进行波形仿真测试；

3、严格按照实验流程进行；

4、管脚映射按芯片要求进行，在数码管上显示译码后的数字；

5、查看资料，描述七段译码器的工作原理；

实验三、数字钟设计

一．实验目的

1）熟练地运用数字系统的设计方法进行数字系统设计；

2）能进行较复杂的数字系统设计；

3）按要求设计一个数字钟。

二．功能设计

1）有时、分、秒计数显示功能,以24小时循环计时；

2）设置复位、清零等功能；

3）有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间；

4）时钟计数显示时有LED灯显示；

5）具有整点报时功能。

三．性能指标

1）时、分、秒计时器：时计时器为一个24进制计数器，分、秒计时器均为60进制计数器。当秒计时器接受到一个秒脉冲时，秒计数器开始从1计数到60，此时秒显示器将显示00、01、02、...、59、00；每当秒计数器数到00时，就会产生一个脉冲输出送至分计时器，此时分计数器数值在原有基础上加1，其显示器将显示00、01、02、...、59、00；每当分计数器数到00时，就会产生一个脉冲输出送至时计时器，此时时计数器数值在原有基础上加1，其显示器将显示00、01、02、...、23、00。即当数字钟运行到23点59分59秒时，当秒计时器在接受一个秒脉冲，数字钟将自动显示00点00分00秒。

2）校时电路：当开关拨至校时档时，电子钟秒计时工作，通过时、分校时开关分别对时、分进行校对，开关每按1次，与开关对应的时或分计数器加1，当调至需要的时与分时，拨动reset开关，电子钟从设置的时间开始往后计时。