西电EDA实验报告
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EDA大作业及实验报告实验一:QUARTUS Ⅱ软件使用及组合电路设计仿真实验目的:学习QUARTUS Ⅱ软件的使用,掌握软件工程的建立,VHDL源文件的设计和波形仿真等基本内容;实验内容:1.四选一多路选择器的设计首先利用QuartusⅡ完成4选1多路选择器的文本编辑输入(mux41a.vhd)和仿真测试等步骤,给出仿真波形。
步骤:(1)建立工作库文件夹和编辑设计文件;(2)创建工程;(3)编译前设置;(4)全程编译;(5)时序仿真;(6)应用RTL电路图观测器(可选择)实验程序如下:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux41 ISPORT(S10:IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);A,B,C,D:IN STD_LOGIC;Q:OUT STD_LOGIC);END ENTITY mux41;ARCHITECTURE bhv OF mux41 ISBEGINPROCESS(A,B,C,D,S10)BEGINIF S10="00" THENQ<=A;ELSIF S10="01" THENQ<=B;ELSIF S10="10" THENQ<=C;ELSEQ<=D;END IF;END PROCESS;END bhv;波形仿真如图:其中,分别设置A,B,C,D四个输入都为10.0ns的方波,其占空比分别为25%,50%,75%,90%以作为四种输入的区分,使能端s10以此输入00(即[0]),01(即[1]),10(即[2]),11(即[3]),可以观察到输出端Q依次输出分别为A,B,C,D。
试验成功。
其RTL电路图为:2.七段译码器程序设计仿真2.1 原理: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VHDL译码程序在FPGA或CPLD中实现。
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。
西电EDA实验报告交通灯控制器设计报告交通控制器一.选题目的尝试用所学eda和vhdl编程知识,解决生活中常见的问题。
做到学而时习之。
二.设计目标(课题内容)设计一个十字路口交通控制系统,其东西,南北两个方向除了有红、黄、绿灯指示是否允许通行外,还设有时钟,以倒计时方式显示每一路允许通行的时间,绿灯,黄灯,红灯的持续时间分别是40、5和45秒。
当东西或南北两路中任一道上出现特殊情况,例如有消防车,警车要去执行任务,此时交通控制系统应可由交警手动控制立即进入特殊运行状态,即两条道上的所有车辆皆停止通行,红灯全亮,时钟停止计时,且其数字在闪烁。
当特殊运行状态结束后,管理系统恢复原来的状态,继续正常运行。
三.实现方案(包括原理框图和hdl设计流程图)1原理框图从题目中计数值与交通灯的亮灭的关系如图(1)所示1.交通灯的显示状况:东西南北图(1)计数值与交通灯亮灭的关系2.交通等的原理示意图如图(2)图(2)交通灯的示意图3.hdl设计流程图如图(3):四.设计过程(包括关键模块的仿真结果)1.总体思路第一部分:clk时钟秒脉冲发生电路在红绿灯交通信号系统中,大多数情况是通过自动控制的方式指挥交通的。
因此为了避免意外事件的发生,电路必须给一个稳定的时钟(clock)才能让系统正常运作。
模块说明:系统输入信号:clk: 由外接信号发生器提供10hz的时钟信号;系统输出信号:clk_out:产生每秒一个脉冲的信号;第二部分:计数秒数选择电路计数电路最主要的功能就是记数负责显示倒数的计数值,对下一个模块提供状态转换信号。
模块说明:系统输入:clk_out: 接收由clk电路的提供的1hz的时钟脉冲信号;系统输出信号:countnum:倒计数值;第三部分:红绿灯状态转换电路本电路负责红绿灯的转换。
模块说明:系统输入信号:clock,hold,countnum;系统输出信号:numa,numb: 接收计数秒数选择电路状态转换信号;reda,greena,yellowa,redb,greenb,yellowb :负责红绿灯的状态显示。
EDA实验报告(四选一、四位比较器、加法器、计数器、巴克码发生器)EDA实验报告实验14选1数据选择器的设计一、实验目的1.学习EDA软件的基本操作。
2.学习使用原理图进行设计输入。
3.初步掌握器件设计输入、编译、仿真和编程的过程。
4.学习实验开发系统的使用方法。
二、实验仪器与器材1.EDA开发软件一套2.微机一台3.实验开发系统一台4.打印机一台三、实验说明本实验通过使用基本门电路完成4选1数据选择器的设计,初步掌握EDA设计方法中的设计输入、编译、综合、仿真和编程的过程。
实验结果可通过实验开发系统验证,在实验开发系统上选择高、低电平开关作为输入,选择发光二极管显示输出电平值。
本实验使用Quartus II 软件作为设计工具,要求熟悉Quartus II 软件的使用环境和基本操作,如设计输入、编译和适配的过程等。
实验中的设计文件要求用原理图方法输入,实验时,注意原理图编辑器的使用方法。
例如,元件、连线、网络名的放置方法和放大、缩小、存盘、退出等命令的使用。
学会管脚锁定以及编程下载的方法等。
四、实验要求1.完成4选1数据选择器的原理图输入并进行编译;2.对设计的电路进行仿真验证;3.编程下载并在实验开发系统上验证设计结果。
五、实验结果4选1数据选择器的原理图:仿真波形图:管脚分配:实验2 四位比较器一、实验目的1.设计四位二进制码比较器,并在实验开发系统上验证。
2.学习层次化设计方法。
二、实验仪器与器材1.EDA 开发软件 一套 2.微机 一台 3.实验开发系统 一台 4.打印机 一台 5.其它器件与材料 若干 三、实验说明本实验实现两个4位二进制码的比较器,输入为两个4位二进制码0123A A A A 和0123B B B B ,输出为M(A=B ),G (A>B )和L (A<B )(如图所示)。
用高低电平开关作为输入,发光二极管作为输出,具体管脚安排可根据试验系统的实际情况自行定义。
eda实验报告
1. 实验目的
通过本次实验,了解EDA(Electronic Design Automation)的基本概念和应用模式,并通过实际操作掌握EDA工具的使用方法和流程。
2. 实验原理
EDA是电子设计自动化的缩写,是指通过计算机技术来实现电子系统设计的各个环节的自动化。
常用的EDA工具有电路仿真、电路布局、原理图设计、印刷电路板设计等。
3. 实验步骤
3.1 电路仿真
首先,我们需打开EDA工具,并导入所需的仿真器和电路元件库。
其次,我们需绘制电路图并进行仿真,根据仿真结果进一步分析和改进电路设计。
3.2 电路布局
在电路设计完成后,我们需进行电路布局,以便更精确地计算
电路性能和参数。
在布局过程中,我们需根据电路设计需求进行
元件排布,并考虑布局紧凑性和功耗等因素。
3.3 原理图设计
电路图设计是EDA工具中非常重要的一个环节,它可以帮助
我们全面了解电路设计的各个细节,确定电路元件的类型和参数,以及进一步优化电路性能。
3.4 印刷电路板设计
在进行电路仿真、布局、原理图设计后,我们需将电路设计转
化为印刷电路板(PCB)的形式。
在进行印刷电路板设计前,我
们需考虑各个细节,在选择印刷方式、器件布局、线路距离、阻
抗匹配等方面进行优化和调整。
4. 实验结论
通过本次实验,我深刻认识到EDA工具在电子设计中的应用
和重要性,并掌握了EDA工具的基本操作方法和流程。
此外,我
了解了EDA工具在电子设计和生产中的优势和局限性,对于今后
电子设计工作的开展和优化有很大的指导意义。
《EDA技术》实验报告
本次实验报告是关于EDA技术的研究和应用。
EDA技术全称电子设计自动化技术,能
够实现电子设计的自动化和优化。
首先,我们讨论了EDA技术的应用范围。
EDA技术主要应用于现代集成电路的设计和
制造,目的是提高电路的性能,并减少设计和制造的成本和时间。
EDA技术可用于设计各
种电路,包括数字电路、模拟电路、混合信号电路和射频电路等。
其次,我们介绍了EDA技术的主要工具。
EDA技术工具包括原理图编辑器、电路模拟器、布局编辑器和综合工具等。
这些工具可以协同工作,在电路设计的不同阶段对电路进
行分析和优化。
接着,我们描述了EDA技术的设计流程。
EDA技术的设计流程分为四个主要阶段:设计,模拟,综合和布局。
在设计阶段,设计师使用原理图编辑器和其他工具来设计电路。
在模拟阶段,设计师将电路模型装入电路模拟器中,并进行仿真以验证电路的功能和性能。
在综合阶段,设计师使用综合工具将电路转换为特定的逻辑网表文件。
在布局阶段,设计
人员使用布局编辑器来设置电路的物理布局。
最后,我们讨论了EDA技术的优缺点。
EDA技术的主要优点是提高电路设计的效率和
准确性,并减少了设计和制造的成本和时间。
然而,EDA技术也存在一些缺点,例如,设
计人员需要具备高水平的技术和知识,否则可能出现算法错误或设计缺陷。
综上所述,EDA技术在现代电子设备设计和制造中起着非常重要的作用,技术的发展
将会极大程度上促进电子设备的设计和制造的进步和发展。
EDA实验报告班级:021211班指导老师:杨明磊实验一:QUARTUS II软件使用及组合电路设计仿真一、实验目的:学习QUARTUS II软件的使用,掌握软件工程的建立、VHDL源文件的设计和波形仿真等基本内容;二、实验内容:1.四选一多路选择器的设计首先利用QuartusⅡ完成4选1多路选择器的文本编辑输入(mux41a.vhd)和仿真测试等步骤,给出仿真波形。
(1)、功能及原理原理:数据选择器又称为多路转换器或多路开关,它是数字系统中常用的一种典型电路。
其主要功能是从多路数据中选择其中一路信号发送出去。
所以它是一个多输入、单输出的组合逻辑电路。
功能:当选择控制端s10=00时,输出ay=;s10=01时,输出by=;s10=10时,输出cy=;s10=11时,输出dy=。
(2)、逻辑器件符号(3)、VHDL语言(4)、波形仿真(5)、仿真分析由波形可知:当s10=00时,y的波形与a相同;当s10=01时,y的波形与b相同;当s10=10时,y的波形与c相同;当s10=11时,y的波形与d相同;与所要实现的功能相符,源程序正确。
2、七段译码器程序设计仿真(1)、功能及原理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VHDL译码程序在FPGA或CPLD中实现。
实验中的数码管为共阳极,接有低电平的段发亮。
例如当LED7S输出为 "0010010" 时,数码管的7个段:g、f、e、d、c、b、a分别接0、0、1、0、0、1、0,于是数码管显示“5”。
(2)、逻辑器件符号(3)、VHDL语言(4)、波形仿真(5)、仿真分析由仿真波形可以直观看到,当A=“0000”时,led7s=1000000,数码管显示为0;A=“0001”时,led7s=1111001,数码管显示为1;....依此可验证波形仿真结果完全符合预期,源程序正确。
数字电路EDA可编程逻辑实验报告学院:电子工程学院班级:学号:姓名:西安邮电大学电子工程学院电工电子实验教学部实验二:用原理图输入法设计门电路实验目的:1.进一步掌握PLD芯片的基本使用方法,熟悉EDA软件MAX+plus的操作。
2.学会利用软件仿真和实现用硬件对数字电路的逻辑功能进行验证和分析。
3.学习初步的VHDL程序设计方法。
器材:PC实验内容:实现1、F=a∙b2、F=a b3、F=A⊕B4、F=abc d实验结果:1、F=a∙b源程序:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity and2 isport(a,b:in std_logic;y:out std_logic);end;architecture rel_1 of and2 isbeginy<=a and b;end;仿真结果:2、F=a b源程序:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all; entity nand2 isport(a,b:in std_logic;y:out std_logic); end;architecture rel_1 of nand2 is beginy<=a nand b;end;仿真结果:3、F=A⊕B源程序:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all; entity xor2 isport(a,b:in std_logic;y:out std_logic); end;architecture rel_1 of xor2 is beginy<=a xor b;end;仿真结果:4、F=abc d源程序:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all; entity yhf isport(a,b,c,d:in std_logic;F:out std_logic); end;architecture rel_1 of yhf is signal g,h,y:std_logic; beging<=not a and b and c;h<=not d;y<=g or h;F<=y;end;仿真结果:实验小结:本实验为第一次EDA实验,不免有些兴奋和好奇,加之老师讲的比较好,所以基本上没有遇到什么问题。
《数字电路与系统设计》EDA实验报告班级:学号:姓名:西安电子科技大学电子工程学院毫秒表计时器一、实验功能简介:本系统是利用verilog语言设计,并在Basys2 FPGA开发板上实现的毫秒表计时器。
该系统从0.00s开始以0.01s为步长开始计时当计到0.99s时经过判定后个位加一变为1.00s,之后继续以0.01s为步长从1.00s开始计时直到1.99s,之后进行判定个位加一变为2.00s,继续上述循环,直到毫秒表计时计到59.99s 时进行判定时钟自动重置再继续从0.00s开始计时。
本系统设置了一个复位时钟,推动复位键可以在计时期间中断计时,归零后重新计时。
二、实验条件:1.Basys2 FPGA开发板Basys2 FPGA开发板是一个电路设计实现平台,任何人都可以通过它来搭建一个真正的数字电路。
Basys2是围绕着一个Spartan-3E FPGA芯片和一个Atmel AT90USB USB控制器搭建的,它提供了完整、随时可以使用的硬件平台,并且它适合于从基本逻辑器件到复杂控制器件的各种主机电路。
Basys2板上集成了大量的I/O设备和FPGA所需的支持电路。
主要特点如下:Xilinx Spartan 3E FPGA,10万或25万门,FPGA特性18位乘法器,72位高速双端口Block RAM,以及500MHz+运算能力,USB2.0高速接口提供FPGA配置和数据传输,Xilinx Platform Flash ROM可以无限次存储FPGA 配置,用户可配置晶振(25,50,100MHz),另附可连接第二个时钟晶振的插座,三个内置稳压器(1.2V,2.5V,和3.3V),允许使用3.5V-5.5V的外部电源供电,8个用户可编程LED指示灯,4个七段数码管显示器,4个按键开关,8个滑动开关,1个PS/2接口和1个8位VGA显示接口,4个6针用户扩展接口,可以用来连接Digilent PMOD附属电路板,需要Adept2.0或更新版本软件来进行操作。
EDA学习报告和老师一起在EDA技术知识的海洋中航行,不知不觉就一个学期了,这段时间中,在老师的引导下,明白了现代电子设计的核心就是EDA技术。
它是依赖功能强大的计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合(布局布线),以及逻辑优化和仿真测试,直到实现既定的电子线路系统功能的一种技术。
继续深入学习的过程中,了解到EDA技术实现的最终目标是完成专用集成电路ASIC的设计和实现,ASIC作为最终的物理平台,集中容纳了用户通过EDA技术将电子应用系统的既定功能和技术指标具体实现的硬件实体。
本学期的学习,老师把理论与实践教育结合在一起,使得这门课程的学习变得轻松了许多。
上课不再仅仅是枯燥的理论知识的灌输。
老师在上实验课的同时,加入了许多有趣的例子和问题,课堂气氛轻松和活跃。
使本来以任务为学习的动机变成了以自己的兴趣去学习EDA技术。
实验课是老师辅导,学生讨论的方式进行的。
同学们的讨论热情高涨,自己在聆听受益的同时,也提高自身的与人沟通和交往的能力。
老师把EDA技术的基础知识在理论课上进行讲解后,就开始上实验课了,实验课主要是讲授了四个内容:1.组合逻辑与时序逻辑电路的VHDL模型实验2.键盘扫描显示实验3.有限状态机的设计——0809 A/D转换实验4.具有音乐报点的数字钟实验在这四个实验的过程中,我学习到了很多知识,例如:熟悉ALTERA公司CPLD/FPGA设计开发系统MAX+PLUS II 10.2的使用;认识并熟悉ZY11EDA13BE型EDA技术实验开发系统;了解实验系统核心芯片EP1K30QC208的性能和特点;掌握采用MAX+PLUS II 10.2进行设计项目开发的整个流程;初步掌握基于CPLD/FPGA的VDHL设计;掌握组合逻辑和时序逻辑电路的设计方法。
掌握组合逻辑电路的静态测试方法;加深FPGA设计的过程,并比较原理图输入和文本输入的优劣;了解通用同步计数器,异步计数器的使用方法。
EDA实验报告老师:杨明磊姓名:同作者:学号:学院:电子工程学院实验一:QUARTUS II软件使用及组合电路设计仿真一、实验目的:学习QUARTUS II软件的使用,掌握软件工程的建立、VHDL源文件的设计和波形仿真等基本内容;二、实验内容:1.四选一多路选择器的设计首先利用QuartusⅡ完成4选1多路选择器的文本编辑输入和仿真测试等步骤,给出仿真波形。
1.、功能及原理原理:数据选择器又称为多路转换器或多路开关,它是数字系统中常用的一种典型电路。
其主要功能是从多路数据中选择其中一路信号发送出去。
所以它是一个多输入、单输出的组合逻辑电路。
功能:当选择控制端s10=00时,输出;s10=01时,输出;s10=10时,输出;s10=11时,输出。
2.、逻辑器件符号3.、VHDL语言4.、波形仿真5.、仿真分析由波形可知:当s10=00时,y的波形与a相同;当s10=01时,y的波形与b相同;当s10=10时,y的波形与c相同;当s10=11时,y的波形与d相同;与所要实现的功能相符,源程序正确。
2.七段译码器程序设计仿真1.、功能及原理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VHDL译码程序在FPGA或CPLD中实现。
实验中的数码管为共阳极,接有低电平的段发亮。
例如当LED7S输出为"0010010" 时,数码管的7个段:g、f、e、d、c、b、a分别接0、0、1、0、0、1、0,于是数码管显示“5”。
2.、逻辑器件符号3.、VHDL语言4.、波形仿真5.、仿真分析由仿真波形可以直观看到,当A=“0000”时,led7s=1000000,数码管显示为0;A=“0001”时,led7s=1111001,数码管显示为1;....依此可验证波形仿真结果完全符合预期,源程序正确。
计算机学院计算机科学与技术专业1班____组、学号姓名协作者______________ 教师评定_________________实验题目_________基于Libero的数字逻辑设计仿真及验证实验_________1、熟悉EDA工具的使用;仿真基本门电路。
2、仿真组合逻辑电路。
3、仿真时序逻辑电路。
4、基本门电路、组合电路和时序电路的程序烧录及验证。
5、数字逻辑综合设计仿真及验证。
实验报告1、基本门电路一、实验目的1、了解基于Verilog的基本门电路的设计及其验证。
2、熟悉利用EDA工具进行设计及仿真的流程。
3、学习针对实际门电路芯片74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86进行VerilogHDL设计的方法。
二、实验环境Libero仿真软件。
三、实验内容1、掌握Libero软件的使用方法。
2、进行针对74系列基本门电路的设计,并完成相应的仿真实验。
3、参考教材中相应章节的设计代码、测试平台代码(可自行编程),完成74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86相应的设计、综合及仿真。
)4、提交针对74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86(任选一个....的综合结果,以及相应的仿真结果。
四、实验结果和数据处理1、所有模块及测试平台代码清单..(完整word版)EDA实验报告//74HC00代码-与非module HC00(A,B,Y);input [4:1]A,B;output [4:1]Y;assign Y=~(A&B);//与非endmodule//74HC00测试平台代码`timescale 1ns/1nsmodule testbench();reg [4:1] a,b;wire [4:1] y;HC00 u1(a,b,y);initialbegina=4'b0000;b=4'b0001;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;a=4'b1111;b=4'b0001;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;(完整word版)EDA实验报告endendmodule//74HC02代码-或非module HC02(A,B,Y);input [4:1]A,B;output [4:1]Y;assign Y=~(A|B);//或非endmodule//74HC02测试平台代码`timescale 1ns/1nsmodule testbench();reg [4:1] a,b;wire [4:1] y;HC00 u1(a,b,y);initialbegina=4'b0000;b=4'b0001;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;a=4'b1111;b=4'b0001;(完整word版)EDA实验报告#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;endendmodule//74HC04代码-非module HC04(A,Y);input [4:1]A;output [4:1]Y;assign Y=~A;endmodule//74HC04测试平台代码`timescale 1ns/1nsmodule testbench();reg [4:1] a,b;wire [4:1] y;HC00 u1(a,b,y);initialbegina=4'b0000;b=4'b0001;#10 b=b<<1;(完整word版)EDA实验报告#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;a=4'b1111;b=4'b0001;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;endendmodule//74HC08代码-与module HC08(A,B,Y);input [4:1]A,B;output [4:1]Y;assign Y=A&B;endmodule//74HC08测试平台代码`timescale 1ns/1nsmodule testbench();reg [4:1] a,b;wire [4:1] y;HC00 u1(a,b,y);initialbegin(完整word版)EDA实验报告a=4'b0000;b=4'b0001;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;a=4'b1111;b=4'b0001;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;endendmodule//74HC32代码-或module HC32(A,B,Y);input [4:1]A,B;output [4:1]Y;assign Y=A|B;endmodule//74HC32测试平台代码`timescale 1ns/1nsmodule testbench();reg [4:1] a,b;wire [4:1] y;(完整word版)EDA实验报告HC00 u1(a,b,y);initialbegina=4'b0000;b=4'b0001;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;a=4'b1111;b=4'b0001;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;endendmodule//74HC86代码-异或module HC86(A,B,Y);input [4:1]A,B;output [4:1]Y;assign Y=A^B;endmodule//74HC86测试平台代码`timescale 1ns/1ns(完整word 版)EDA 实验报告module testbench(); reg [4:1] a,b; wire [4:1] y;HC00 u1(a,b,y);initial begin a=4'b0000;b=4'b0001; #10 b=b<<1; #10 b=b<<1; #10 b=b<<1;a=4'b1111;b=4'b0001; #10 b=b<<1; #10 b=b<<1;#10 b=b<<1;endendmodule2、第一次仿真结果(任选一个....门,请注明,......插入截图,.....下同..)。
EDA课程实践感悟EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的英文缩写,是随着集成电路和计算机技术飞速发展应运而生的一种快速、有效、高级的电子设计自动化工具。
这次学校为我们安排的EDA 课程包括了课堂讲授、课后自修以及课程实验三个环节,从这次课程当中我学习到了很多关于电子设计自动化的基础知识,锻炼提高了多方面的综合能力。
一自己对EDA的了解通过课堂老师的讲述和课后对书本的自习,我初步了解了EDA的特征和优势,目标和流程并知道了一些EDA公司和工具,并学习了可编程逻辑器件基础。
1 EDA的特征和优势在现代电子设计中,几乎所有的设计工作都需要在计算机上进行。
,设计者只需完成对系统功能的描述,就可以由计算机软件进行处理得到设计结果。
EDA以硬件描述语言(Hardware Description Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件可以自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、布局布线和仿真测试,直至实现既定的电子线路系统功能。
飞速发展EDA 技术使得“自定而下”的设计方法被广泛使用。
在这种新的设计方法中,由用户也对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片或几片专用集成电路ASIC来实现。
用户首先从系统级设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计;在方框图以及进行仿真、纠错看,并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述;用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表,其对应的物理实现可以是印制电路板或专用集成电路。
EDA技术便利了复杂系统的设计,为用户提供了强大的系统建模和电路仿真功能,全方位地利用计算机和自动设计、仿真和测试技术,降低了设计者的硬件知识和硬件经验的要求。
2 EDA的设计流程一个典型的EDA 设计流程主要包括设计准备,设计输入、设计处理、器件变成和设计验证等五个基本步骤。
设计输入有多种方式,包括采用硬件描述语言进行设计的文本输入方式、图形输入方式和波形输入方式,或者采用文本、图形两者混合的设计输入方式,也可以采用“自顶向下”的层次设计方法,将多个输入和并为一个设计文件。
EDA工具训练实训报告院(系):电气与控制工程学院专业班级:自动化姓名:陈乾学号:EDA工具训练实训报告实验一:谐振电路仿真(参考PPT第8章电工会出仿真实验)一、电路设计及功能简介对于含有电感和电容两种储能元件的输入端口来说,输入电压与输入电流一般是不同的。
但是,如果改变输入电压的频率或者调节电路参数,可是电压和电流达到同相位,工程上将电路的这种工作状况称为谐振。
二、电路分析1.实验目的1)通过仿真实验,了解电路谐振电路。
2)了解谐振电路波形。
2.元件选取。
1)电源:Place Source→POWER_SOURCES→AC_VOLTAGE,选取电源并设置电压为5V。
2)接地:Place Source→POWER_SOURCES→GROUND,选取电路中的接地。
3) 电容:Place Basic→CAPACITOR,选取电容值为1uF的电容4) 电阻:Place Basic→RESISTOR,选取电阻值为1kΩ的电阻5)电感:Place Basic→INDUCTOR,选取电感值为100mH的电感。
6)示波器:从虚拟仪器工具栏调取XSC1。
3.仿真电路二.电路仿真分析1)构建如图所示谐振电路图。
2)单击仿真开关进行模拟,得到如图所示谐振波形,幅频特性,相频特性。
2)分析品质因数和选频作用。
Q=CL R 1=10 改变角频率ω时,振幅比随之变化,当振幅比下降到21=0.707时对应的两个频1ω2ω叫做3dB 频率。
通频带:LR BW ==12-ωω 品质因数Q 来衡量,Q 的定义:RC BW Q 01ωω==,品质因数Q 由电路决定 实验二:三相电路仿真一.电路设计及功能简述由三相交流电源供电的电路,简称三相电路。
三相交流电源指能够提供3个频率相同而相位不同的电压或电流的电源,最常用的是三相交流发电机。
三相发电机的各相电压的相位互差120°。
它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。
三相电动机在正序电压供电时正转,改为负序电压供电时则反转。
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: ___ ********__ ____**: ___ **_______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日一.实验一: 组合电路的设计二.实验目的三.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。
四.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。
五.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。
六.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。
七.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。
八.创建工程, 按照老师要求对软件进行设置。
九.进行失序仿真, 得到仿真图形。
十.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 ISSIGNAL 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;十一.实验结果任务1:任务2:十二.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。
海南大学EDA实验报告学院:信息科学与技术学院专业班级:09理科实验班课程:EDA任课教师:***姓名:***学号:**************实验一 MAX –plusII及开发系统使用一、实验目的1、熟悉利用MAX-plusⅡ的原理图输入方法设计简单的组合电路2、掌握层次化设计的方法3、熟悉DXT-BⅢ型EDA试验开发系统的使用二、主要实验设备PC 机一台(中档以上配置),DXT-B3 EDA实验系统一台。
三、实验原理数字系统设计系列实验是建立在数字电路基础上的一个更高层次的设计性实验。
它是借助可编程逻辑器件(PLD),采用在系统可编程技术(ISP),利用电子设计自动化软件(EDA),在计算机(PC)平台上进行的。
4位全加器设计一个4位全加器可以由4个1位全加器构成,如图1.1所示,1位的全加器串行联接可以实现4位的二进制全加器。
图1.1 4位全加器电路原理图1位全加器可以由两个半加器和一个或门构成,如图1.2所示。
图1.2 全加器电路原理图1位半加器可以由与、或、非等基本门构成,如图1.3所示。
图1.3 半加器电路原理图根据实验原理中,采用层次法设计一个4位全加器。
四、实验步骤1、如图1.3所示,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(可根据需要对元件符号进行调整)。
注意:编译之前必须将文件设为当前文件。
2、建立一个更高得原理图设计层次,如图1.2所示,利用前面生成的半加器元件设计一全加器,进行编译、仿真,并将其设置成为一元件(可根据需要对元件符号进行调整)。
3、再建立一个更高得原理图设计层次,如图1.1所示,利用前面生成的半加器元件设计一全加器,进行编译、仿真。
五、实验报告要求:详细描述4位全加器的设计过程,给出各层的电路原理图、元件图(原理图)以及对应的仿真波形;给出加法器的延时情况;最后给出硬件测试的流程和结果。
1)半加器图半加器仿真图2)全加器图全加器仿真图3)四位全加器仿真图实验二十进制计数器一、实验目的学习时序电路的设计、仿真和硬件测试,进一步熟悉VHDL设计技术。
EDA实验报告一、实验目的本次 EDA 实验的主要目的是熟悉电子设计自动化(EDA)软件的使用,掌握数字电路的设计、仿真和实现流程,提高对数字逻辑电路的理解和设计能力。
二、实验设备与环境1、计算机一台2、 EDA 软件(如 Quartus II 等)三、实验原理1、数字逻辑基础数字电路中的基本逻辑门包括与门、或门、非门、与非门、或非门等。
通过这些基本逻辑门的组合,可以实现各种复杂的数字逻辑功能。
2、组合逻辑电路组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入,不存在存储单元。
常见的组合逻辑电路有加法器、编码器、译码器等。
3、时序逻辑电路时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入,还与电路的过去状态有关。
常见的时序逻辑电路有计数器、寄存器等。
四、实验内容1、设计一个简单的加法器使用基本逻辑门设计一个两位加法器,输入为两个两位的二进制数A 和 B,输出为它们的和 S 以及进位 C。
2、设计一个 4 位计数器实现一个 4 位的计数器,能够在时钟信号的上升沿进行计数,计数范围为 0 到 15。
3、设计一个数码管显示译码器将输入的 4 位二进制数转换为数码管的 7 段显示编码,实现数字 0 到 9 的显示。
五、实验步骤1、加法器设计(1)打开 EDA 软件,创建一个新的项目。
(2)使用原理图输入方式,绘制出加法器的逻辑电路图,包括两个半加器和一个或门。
(3)对设计进行编译,检查是否存在语法错误。
(4)创建仿真文件,设置输入信号的激励,进行功能仿真,观察输出结果是否符合预期。
2、计数器设计(1)在项目中新建一个模块,使用 Verilog HDL 语言描述计数器的功能。
(2)编写测试代码,对计数器进行仿真验证。
(3)将计数器下载到硬件开发板上,通过观察实际的输出结果验证其功能。
3、数码管显示译码器设计(1)同样使用原理图输入方式,设计数码管显示译码器的逻辑电路。
(2)进行编译和仿真,确保译码器的功能正确。
(3)将译码器与计数器连接起来,实现数码管的动态显示。
交通灯控制器设计报告交通控制器一.选题目的尝试用所学eda和vhdl编程知识,解决生活中常见的问题。
做到学而时习之。
二.设计目标(课题内容)设计一个十字路口交通控制系统,其东西,南北两个方向除了有红、黄、绿灯指示是否允许通行外,还设有时钟,以倒计时方式显示每一路允许通行的时间,绿灯,黄灯,红灯的持续时间分别是40、5和45秒。
当东西或南北两路中任一道上出现特殊情况,例如有消防车,警车要去执行任务,此时交通控制系统应可由交警手动控制立即进入特殊运行状态,即两条道上的所有车辆皆停止通行,红灯全亮,时钟停止计时,且其数字在闪烁。
当特殊运行状态结束后,管理系统恢复原来的状态,继续正常运行。
三.实现方案(包括原理框图和hdl设计流程图)1原理框图从题目中计数值与交通灯的亮灭的关系如图(1)所示1.交通灯的显示状况:东西南北图(1)计数值与交通灯亮灭的关系2.交通等的原理示意图如图(2)图(2)交通灯的示意图3.hdl设计流程图如图(3):四.设计过程(包括关键模块的仿真结果)1.总体思路第一部分:clk时钟秒脉冲发生电路在红绿灯交通信号系统中,大多数情况是通过自动控制的方式指挥交通的。
因此为了避免意外事件的发生,电路必须给一个稳定的时钟(clock)才能让系统正常运作。
模块说明:系统输入信号:clk: 由外接信号发生器提供10hz的时钟信号;系统输出信号: clk_out:产生每秒一个脉冲的信号;第二部分:计数秒数选择电路计数电路最主要的功能就是记数负责显示倒数的计数值,对下一个模块提供状态转换信号。
模块说明:系统输入:clk_out: 接收由clk电路的提供的1hz的时钟脉冲信号;系统输出信号:countnum:倒计数值;第三部分:红绿灯状态转换电路本电路负责红绿灯的转换。
模块说明:系统输入信号:clock,hold,countnum;系统输出信号:numa,numb: 接收计数秒数选择电路状态转换信号;reda,greena,yellowa,redb,greenb,yellowb :负责红绿灯的状态显示。
第四部分:时间显示电路本电路负责红绿灯的计数时间的显示。
bcd_data 模块说明:系统输入信号:clock,hold,numin(即接收numa,numb的值):倒计数值秒数位变化控制信号;系统输出信号:numa,numb: 负责红绿灯的显示秒数位。
2.单元电路设计(1)分频器的设计分频器实现的是将高频时钟信号转换成底频的时钟信号,用于触发控制器、计数篇二:西安电子科技大学eda实验报告eda大作业及实验报告实验一:quartus ⅱ软件使用及组合电路设计仿真实验目的:学习 quartus ⅱ软件的使用,掌握软件工程的建立,vhdl源文件的设计和波形仿真等基本内容;实验内容:1. 四选一多路选择器的设计首先利用quartusⅱ完成4选1多路选择器的文本编辑输入(mux41a.vhd)和仿真测试等步骤,给出仿真波形。
步骤:(1)建立工作库文件夹和编辑设计文件;(2)创建工程;(3)编译前设置;(4)全程编译;(5)时序仿真;(6)应用rtl电路图观测器(可选择)实验程序如下:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all; entity mux41 is port( s10:in std_logic_vector(1 downto 0); a,b,c,d:in std_logic; q:outstd_logic );end entity mux41;architecture bhv of mux41 is begin process(a,b,c,d,s10) begin if s10=00 then q<=a;elsif s10=01 then q<=b; elsif s10=10 then q<=c; else q<=d; end if; end process;end bhv;波形仿真如图:其中,分别设置a,b,c,d四个输入都为10.0ns的方波,其占空比分别为25%,50%,75%,90%以作为四种输入的区分,使能端s10以此输入00(即[0]),01(即[1]),10(即[2]),11(即[3]),可以观察到输出端q依次输出分别为a,b,c,d。
试验成功。
其rtl电路图为:2.七段译码器程序设计仿真2.1 原理: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vhdl译码程序在fpga或cpld中实现。
本项实验很容易实现这一目的。
例1作为7段bcd码译码器的设计,输出信号led7s的7位分别接如实验图1数码管的7个段,高位在左,低位在右。
例如当led7s输出为 0010010 时,数码管的7个段:g、f、e、d、c、b、a分别接0、0、1、0、0、1、0,实验中的数码管为共阳极的,接有低电平的段发亮,于是数码管显示“5”。
实验图1 数码管及其电路2.2 实验内容:参考后面的七段译码器程序,在quartus ii 上对以下程序进行编辑、编译、综合、适配、仿真,给出其所有信号的时序仿真波形。
试验程序如下:library ieee ;use ieee.std_logic_1164.all ; entity decl7s is port ( a : in std_logic_vector(3 downto 0) ; led7s : outstd_logic_vector(6 downto 0) ) ; end ; architecture one of decl7s is begin process( a ) begincase a(3 downto 0) is 波形仿真如图:如图,当输入端a依次输入0-15的四位二进制码时,输出端依次输出(0-9及a-f)的数码管所对应的七位二进制数,例如,当输入0000时,输出端输出1000000(即字符@的ascii码),显示在数码段上即‘0’。
实验二计数器设计与显示实验目的:(1)熟悉利用quartus ii中的原理图输入法设计组合电路,掌握层次化设计的方法;(2)学习计数器设计、多层次设计方法和总线数据输入方式的仿真,并进行电路板下载演示验证。
实验内容: 1.完成计数器设计(1)写出设计框图、设计含有异步清零和计数使能的4位二进制加减可控计数器。
要求:流程和方法;(2)利用vhdl设计实现程序;(3)进行波形仿真验证;(4)完成设计实验报告:将实验原理、设计过程、编译仿真波形和分析结果写进实验报告。
篇三:西电eda大作业eda实验报告班级:021211班指导老师:杨明磊实验一:quartus ii软件使用及组合电路设计仿真一、实验目的:学习quartus ii软件的使用,掌握软件工程的建立、vhdl源文件的设计和波形仿真等基本内容;二、实验内容:1. 四选一多路选择器的设计首先利用quartusⅱ完成4选1多路选择器的文本编辑输入(mux41a.vhd)和仿真测试等步骤,给出仿真波形。
(1)、功能及原理原理:数据选择器又称为多路转换器或多路开关,它是数字系统中常用的一种典型电路。
其主要功能是从多路数据中选择其中一路信号发送出去。
所以它是一个多输入、单输出的组合逻辑电路。
功能:当选择控制端s10=00时,输出y?a;s10=01时,输出y?b;s10=10时,输出y?c;s10=11时,输出y?d。
(2)、逻辑器件符号(3)、vhdl语言(4)、波形仿真(5)、仿真分析由波形可知:当s10=00时,y的波形与a相同;当s10=01时,y的波形与b相同;当s10=10时,y的波形与c相同;当s10=11时,y的波形与d相同;与所要实现的功能相符,源程序正确。
2、七段译码器程序设计仿真(1)、功能及原理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vhdl译码程序在fpga或cpld中实现。
实验中的数码管为共阳极,接有低电平的段发亮。
例如当led7s输出为 0010010 时,数码管的7个段:g、f、e、d、c、b、a分别接0、0、1、0、0、1、0,于是数码管显示“5”。
(2)、逻辑器件符号(3)、vhdl语言(4)、波形仿真(5)、仿真分析由仿真波形可以直观看到,当a=“0000”时,led7s=1000000,数码管显示为0;a=“0001”时,led7s=1111001,数码管显示为1;....依此可验证波形仿真结果完全符合预期,源程序正确。
三、实验心得在第一次上机实验中,我们通过对eda设计软件quartusⅱ使用,初步学会了它的使用方法。
在实验中我们编写程序,编译,进行时序仿真以验证程序对错等。
在完成vhdl的编辑以后,进行编译,结果出现了很多错误,在细心的检查之下,最终将vhdl描述修改成功并且通过了编译,在编译过程中我了解到很多在书本上没有理解的知识。
总的来说,通过上机实验,我激发了对eda学习的兴趣,也对这门课程有了更深的理解,对eda设计软件quarter ⅱ的使用也更加熟练。
篇四:西电eda满分大作业eda报告题目 vhdl设计初步学院电子工程学院专业学号导师姓名朱燕目录第一章实验部分(流水灯) ........................................................................... .. (3)1、程序设计: ........................................................................... . (3)2、程序代码 ............................................................................. .............. 错误!未定义书签。
3、程序调试 ............................................................................. .............. 错误!未定义书签。
第二章习题部分 ............................................................................. ................ 错误!未定义书签。