武汉大学EDA实验报告1
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实验一五人表决器设计一、实验目的1 加深对电路理论概念的理解3 加深计算机辅助分析及设计的概念4 了解及初步掌握对电路进行计算机辅助分析的过程二、实验要求制作一个五人表决器,共五个输入信号,一个输出信号。
若输入信号高电平数目多于低电平数目,则输出为高,否则为低。
三、实验原理根据设计要求可知,输入信号共有2^5=32种可能,然而输出为高则有15种可能。
对于本设计,只需一个模块就能完成任务,并采用列写真值表是最简单易懂的方法。
四、计算机辅助设计设A,B,C,D,E引脚为输入引脚,F为输出引脚。
则原理图如1所示图1.1 五人表决器原理图实验程序清单如下:MODULE VOTEA,B,C,D,E PIN;F PIN ISTYPE 'COM';TRUTH_TABLE([A,B,C,D,E]->[F])[0,0,1,1,1]->[1];[0,1,1,1,0]->[1];[0,1,0,1,1]->[1];[0,1,1,0,1]->[1];[1,0,1,1,1]->[1];[1,1,0,1,1]->[1];[1,1,1,0,1]->[1];[1,1,1,1,0]->[1];[1,1,1,0,0]->[1];[1,1,0,1,0]->[1];[1,1,1,1,1]->[1];[1,1,0,0,1]->[1];[1,0,0,1,1]->[1];[1,0,1,0,1]->[1];[1,0,1,1,0]->[1];END五、实验测试与仿真根据题目要求,可设输入分别为:0,0,0,0,0;1,1,1,1,1;1,0,1,0,0;0,1,0,1,1。
其测试程序如下所示:MODULE fivevoteA,B,C,D,E,F PIN;X=.X.;TEST_VECTORS([A,B,C,D,E]->[F])[0,0,0,0,0]->[X];[1,1,1,1,1]->[X];[1,0,1,0,0]->[X];[0,1,0,1,1]->[X];END测试仿真结果如图1.2所示:图1.2 五人表决器设计仿真图可知,设计基本符合题目要求。
eda课程设计一EDA课程设计实验报告EDA课程设计实验报告学曉宿息工程学阮专业通信工程学号________________農名___________________任镌教师_________________2013 年10 月30 q一、FPGA 简介随着基于FPGA 的EDA 技术的发展和应用领域的扩大与深入,EDA 技术在电 子信息.通信.自动控制及计算机等领域的重要性日益突出。
作为一个学通信 工程专业的学生,我们必须不断地去了解更多的新产品信息,这就更加要求我 们对EDA 有个全面的认识。
信号发生器在我们的日常中有很重要的应用,用VHDL 语言去实现设计将会使我们对本学科知识可以更好地掌握。
本设计是一个基于VHDL 的釆用自顶向下设计方法实现的信号发生器,该设 计方法具有外围电路简单,程序修改灵活和调试容易等特点,并通过计算机仿 真证明了设计的正确性。
要求设计一个函数发生器,该函数发生器能够产生递增斜波.递减斜波、 方波、三角波.正弦波.及阶梯波,并且可以通过选择开关选择相应的波形输 出;系统具有复位的功能;通过按键确定输出的波形及确定是否输出波形。
FPGA 是整个系统的核心,构成系统控制器,波形数据生成器,加法器,运算/译码等 功能。
通过以上分析设计要求完成的功能,确定函数发生器可由递增斜波产生模 块.递减斜波产生模块.三角波产生模块.阶梯波产生模块.正弦波产生模块、 方波产生模块和输出波形选择模块组成,以及按键复位控制和时钟输入。
由此 可确定系统的总体原理框图为:三、方案选择1、波形函数发生方案对比选择时 --- ► 复--- ►波形发生模块目分析波形输出选波形函数发生是本设计的最重要的部分,实现函数发生的途径也有很多,因此必须选择一种易于实现且精度高的方案,以此来提高本设计的实用性。
本信号发生器利用在系统编程技术和FPGA芯片产生。
用VHDL语言编写程序,调试成功后下载至实验装置的芯片上,再利用外接D/A转换电路实现以上设计功能。
EDA 实验报告实验一:组合电路的设计实验内容是对2选1多路选择器VHDL 设计,它的程序如下:ENTITY mux21a ISPORT ( a, b : IN BIT; s : IN BIT; y : OUT BIT ); END ENTITY mux21a;ARCHITECTURE one OF mux21a IS SIGNAL d,e : BIT; BEGIN d <= a AND (NOT S) ; e <= b AND s ; y <= d OR e ;END ARCHITECTURE one ;Mux21a 仿真波形图以上便是2选1多路选择器的VHDL 完整描述,即可以看成一个元件mux21a 。
mux21a 实体是描述对应的逻辑图或者器件图,图中a 和b 分别是两个数据输入端的端口名,s 为通道选择控制信号输入端的端口名,y 为输出端的端口名。
Mux21a 结构体可以看成是元件的内部电路图。
最后是对仿真得出的mux21a 仿真波形图。
Mux21a 实体Mux21a 结构体实验二:时序电路的设计实验内容D 触发器的VHDL 语言描述,它的程序如下:LIBRARY IEEE ;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ; ENTITY DFF1 ISPORT (CLK : IN STD_LOGIC ; D : IN STD_LOGIC ; Q : OUT STD_LOGIC ); END ;ARCHITECTURE bhv OF DFF1 IS BEGIN PROCESS (CLK) BEGINIF CLK'EVENT AND CLK = '1' THEN Q <= D ; END IF; END PROCESS ;END bhv;D 触发器的仿真波形图最简单并最具代表性的时序电路是D 触发器,它是现代可编程ASIC 设计中最基本的时序元件和底层元件。
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。
实验一:不同设计输入方式比较1、实验目的(1) 学习MAX+plus II软件的基本使用方法。
(2) 学习EDA实验开发系统的基本使用方法。
(3) 掌握VHDL程序的原理图和文本输入方式。
2、实验内容(1) 原理图输入(mux21.vhd) 方式的2选1多路选择器的设计(2) 文本编辑输入(mux41.vhd) 方式的4选1多路选择器的设计3、实验要求(1) MAX+plus II软件画出系统的原理框图,说明系统中各主要组成部分的功能。
(2) 编写VHDL源程序。
(3) 在MAX+plus II工具下编译、综合、适配、仿真、实验板上的硬件测试。
(4) 根据EDA实验开发装置编好用于硬件验证的管脚锁定文件。
(5) 记录系统仿真、硬件验证结果。
(6) 记录实验过程中出现的问题及解决办法。
4:实验步骤:程序编译过程:新建text文件→输入程序并保存其中保存名为实体名,并以vhd类型结尾→点击file下的project设定为current file点击maxplus 中的compiler按钮→显示无误后→点击新建按钮建立wave 文件→点击node 按钮添加管脚→保存并按text 的步骤检验wave 文件。
(1):用原理图法实现二选一多路选择器。
二选一选择器原理图其中B端为控制端,A,C为控制端(2):用文本输入法实现四选一多路选择器。
其文本程序如下:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY MUX41 ISPORT(INPUT:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);A,B:IN STD_LOGIC;Y:OUT STD_LOGIC);END MUX41;ARCHITECTURE BE_MUX41 OF MUX41 ISSIGNAL SEL:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); BEGINSEL<=A&B;PROCESS(INPUT,SEL)BEGINIF(SEL="00")THENY<=INPUT(0);ELSIF(SEL="01")THENY<=INPUT(1);ELSIF(SEL="10")THENY<=INPUT(2);ELSEY<=INPUT(3);END IF;END PROCESS;END BE_MUX41;实验二:VHDL语言编程—组合逻辑电路设计1、实验目的(1) 学习VHDL三种描述风格;(2) 学习元件例化语句的使用方法;(3) 学习VHDL程序层次化设计方法2、实验内容用元件例化语句方法和原理图方法设计四位全加器。
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1234三、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)(3)根据原理图连接所有逻辑门的端口,并添加输入/输出端口(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。
贵州师范大学学生实习报告科目:EDA实习专业: 电气工程及其自动化班级: 10电气**: ***学号: ************实验项目名称:数字电子钟的设计实验项目性质:普通试验所属课程名称:VHDL程序设计一、实验目的1 学习VHDL语言的一些基本特点。
2 掌握VHDL程序的基本结构。
3掌握VHDL程序设计方法。
4 要能够用vhdl语言读懂并编写eda程序,对eda设计的总体框架能有较好的把握,掌握各模块的调用方式。
二、实验内容和要求设计一个数字时钟,显示时(2位),分(2位),秒(2位),具体要求是:具有时分秒计数显示功能,以24小时循环计时;数码管动态显示时,分,秒;具有清零功能。
在软件工具平台上,进行VHDL语言的各模块编程输入、编译实现和仿真验证。
三、实验主要仪器设备和材料计算机,开发环境MAX-PLUSII,ZY11EDA实验系统,VHDL语言。
四、实验方法、步骤及结果测试1、设计思路:数字钟的主体是计数器,它记录并显示接收到的秒脉冲个数,其中秒和分位60进制计数器,小时为24进制计数器,分别产生3位BCD码。
BCD码经译码,驱动后接数码显示电路。
根据实验要求,将设计分为5个主要部分,时功能模块、分功能模块、秒功能模块、扫描仪功能模块和7段LED功能模块。
在时、分、秒模块中,包括复位和预置数,其主要思路如下:秒钟的模块:设计一个60进制的计数器,以clk为其时钟信号,每60个clk后产生一个进位信号CF给分钟模块,作为分钟进程的响应信号。
秒钟模块VHDL程序见附录1:仿真波形如下:封装如下图:分钟的模块:同理于秒钟的模块,设计一个60进制的计数器,以CFM为其时钟信号,每60个CFM后产生一个进位信号CFM给小时模块,作为小时模块进程的响应信号。
分钟模块VHDL程序见附录二:仿真波形如下:封装如下图:小时的模块:为24进制计数器,在分的进位信号CFM的激发下计数,从0到23的时候产生一个信号CFH,全部清0,重新开始计时。
EDA实验报告焦中毅201300121069实验1 4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。
四、实验要求1.用硬件描述语言编写四位二进制码 比较器的源文件; 2.对设计进行仿真验证; 3.编程下载并在实验开发系统上进行 硬件验证。
EDA实验报告岳代兵 200800120265电信工二班实验一 4选1数据选择器的设计一、实验目的学习EDA软件的基本操作;学习使用原理图进行设计输入;初步掌握器件设计输入、编译、仿真和编程过程;学习实验开发系统的使用方法。
二、实验原理图通过查阅数字电路课本,得知四选一数据选择器电路如下图。
三、仿真波形功能仿真更容易辨别电路的功能实现与否,故采用功能仿真。
注意功能仿真前,要先生成网络表,Process—>Generate Functional Simulation Netlist。
四、引脚分配A1—SW[0] (PIN_N25)A0—SW[1] (PIN_N26)D0—SW[2] (PIN_P25)D1—SW[3] (PIN_AE14)D2—SW[4] (PIN_AF14)D3—SW[5] (PIN_AD13)Y—LEDR[0] (PIN_AE23)实验二四位比较器一、实验目的设计四位二进制码比较器,并在实验开发板系统上验证;学习层次化设计方法。
二、实验源程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity bijiaoqi isport( a:in std_logic_vector(3 downto 0);b:in std_logic_vector(3 downto 0);g,m,l:out std_logic);end bijiaoqi;architecture behave of bijiaoqi isbeginprocess(a,b)beginif(a>b) then g<='1';m<='0';l<='0';elsif(a<b) then g<='0';m<='0';l<='1';elsif(a=b) then g<='0';m<='1';l<='0';end if;end process;end behave;三、仿真波形(功能仿真)四、引脚分配a[0]—SW[0] (PIN_N25)a[1]—SW[1] (PIN_N26)a[2]—SW[2] (PIN_P25)a[3]—SW[3] (PIN_AE14)b[0]—SW[4] (PIN_AF14)b[1]—SW[5] (PIN_AD13)b[2]—SW[6] (PIN_AC13)b[3]—SW[7] (PIN_C13)l—LEDR[15] (PIN_AE13)m—LEDR[16] (PIN_AE12)g—LEDR[17] (PIN_AD12)实验三并行加法器设计一、实验目的设计一个4位加法器;体会用HDL经行描述的优点。
实验七序列检测器的VHDL设计(1)实验目的:用状态机实现序列检测器的设计,了解一般状态机的设计与应用。
(2)实验原理:序列检测器可用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号,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数的对应码相同。
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。
书上P168例5-11 描述的电路完成对序列数”11100101”的检测,当这一串序列数高位在前(左移)串行进入检测器后,若此数与预置的密码数相同,则输出”A”,否则仍然输出”B”。
(3)实验内容 1:用VHDL状态机设计一个8位序列信号检测器。
实验程序如下:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY SCHK ISPORT (DIN,CLK,CLR: IN STD_LOGIC;AB : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END ENTITY SCHK;ARCHITECTURE ONE OF SCHK ISSIGNAL Q : INTEGER RANGE 0 TO 8;SIGNAL D : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGIND<="11100101";PROCESS(CLK,CLR)BEGINIF CLR='1' THEN Q<=0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENCASE Q ISWHEN 0=> IF DIN=D(7) THEN Q<=1; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 1=> IF DIN=D(6) THEN Q<=2; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 2=> IF DIN=D(5) THEN Q<=3; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 3=> IF DIN=D(4) THEN Q<=4; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 4=> IF DIN=D(3) THEN Q<=5; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 5=> IF DIN=D(2) THEN Q<=6; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 6=> IF DIN=D(1) THEN Q<=7; ELSE Q<=0; END IF;WHEN 7=> IF DIN=D(0) THEN Q<=8; ELSE Q<=0; END IF;WHEN OTHERS=> Q<=0;END CASE;END IF;END PROCESS;PROCESS(Q)BEGINIF Q=8 THEN AB<="1010";ELSE AB<="1011";END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE ONE;实验步骤如下:1 将源程序以SCHK.vhd的形式存入D盘名为liulin的文件夹中2 全程编译3 时序仿真4 引脚锁定和下载引脚锁定如下:CLR-PIN34;CLK-PIN32;DIN- PIN33;AB[0]- PIN77、 AB[1]- PIN78、AB[2]- PIN83、 AB[3]- PIN84;5 实际测试时序仿真波形如下图:实验分析:选择电路模式 No.8 。
南京理工大学EDA设计(Ⅰ)实验报告姓名季雄学号0910200226学院自动化学院专业自动化指导老师付文红实验时间2011.10摘要本次实验共包括三个实验,分别为单级放大电路的设计与仿真、负反馈放大电路的设计与仿真、阶梯波发生器电路的设计。
通过计算机仿真给出仿真过程和结果,并分析讨论电路的工作原理、性能特点、技术指标、影响电路的主要参数及电路设计方面的问题,使我们一方面能利用计算机辅助设计工具(Multisim11)来分析与设计电路,另一方面能够更深入地学习和掌握模拟电子线路的基本原理、性能特点及应用。
关键词仿真单级放大负反馈放大阶梯波目录实验一单级放大电路的设计与仿真 (3)实验二负反馈放大电路的设计与仿真 (17)实验三阶梯波发生器电路的设计 (38)实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的1、掌握放大电路静态工作点的调整与测试方法。
2、掌握放大电路的动态参数的测试方法。
3、观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
4、熟悉放大电路的幅频和相频特性曲线。
二、实验要求1、设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(峰值10mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。
2、调节电路静态工作点(调节偏置电阻),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
3、调节电路静态工作点(调节偏置电阻),使电路输出信号不失真,并且幅度最大。
在此状态下测试:①电路静态工作点值;②三极管的输入、输出特性曲线和β、、值;③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;④电路的频率响应曲线和f L、f H值。
三、实验步骤实验原理:当三极管工作在放大区时具有电流放大作用,只有给放大电路中的三极管提供合适的静态工作点才能保证三极管工作在放大区,如果静态工作点不合适,输出波形则会产生非线形失真——饱和失真和截至失真,而不能正常放大。
当静态工作点设置在合适的位置时,即保证三极管在交流信号的整个周期均工作在放大区时,三极管有电流放大特性,通过适当的外接电路,可实现电压放大。
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实验报告姓名小红帽实验一单级放大电路的设计与仿真一.实验目的1.掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法2.掌握放大电路的动态参数的测试方法3.观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响二.实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(峰值10mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点(调节电位计),使电路输出信号不失真,并且幅度最大。
在此状态下测试:①电路静态工作点值;②三极管的输入、输出特性曲线和b、 r be、r ee值;③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;④电路的频率响应曲线和f L、f H值。
三.实验电路图四.实验过程1.饱和失真和截止失真a.饱和失真调节滑动变阻器,并不断观察输出端示波器上的波形,在滑动变阻器划片位于0%的位置时可以观察到饱和失真的波形,如下图所示:对应的静态工作点为: Uce=0.65V,Ube=0.15Vb.截止失真调节滑动变阻器,并不断观察输出端示波器上的波形,在滑动变阻器划片位于100%的位置时可以观察到截止失真的波形,如下图所示:如图所示的是电路出现截止失真时的输出波形,可以看出波形的正半周明显比负半周要扁平且幅度要小,可以认为波形出现了截止失真。
由于此次试验的信号源的峰值较低,所以并没有预期的明显,经试验,只要加大峰值就可以获得非常明显的失真波形。
对应的静态工作点为: Uce=7.58V,Ube=0.62mVC.最大不失真波形调节滑动变阻器,并不断观察输出端示波器上的波形,在滑动变阻器划片位于13%的位置时可以得到最大不失真波形,如下图所示。
此时的静态工作点测试结果如下所示,其中Vbe=V5-V8,Vce=V2-V8:对应的静态工作点为: Uce=1.24V,Ube=0.65V2.三极管测试1. 输入特性曲线常数==CE U BE B u f i |)(及be r 的测量实验电路图如下图所示:将V1,V2均作为分析参数进行直流扫描,即可获得三极管在CEU 为不同取值时的输入特性曲线,如图所示:再次利用直流扫描分析,画出三极管在最大不失真状态,即Uce=1.24V 时的输入特性曲线,如下图所示:由公式r be =u be /i b 得,r be =623.6Ω2. 输出特性曲线常数==B i CE C u f i |)(及ce r 的测量实验电路图如下图所示:将I1、V1均作为分析参数进行直流扫描,即可获得三极管在B i 为不同取值时的输入特性曲线,如下图所示:再次利用直流扫描分析,画出三极管在最大不失真状态,即i bq =14.38uA 时的输出特性曲线,如下图所示:由公式B C i i =β=255。
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电子课程实验报告专业:班级:姓名:学号:实验一四人表决器一实验目的1、熟悉Quartus II软件的使用。
2、熟悉EDA-IV实验箱。
3、熟悉EDA开发的基本流程。
二硬件需求1、RC-EDA-IV型实验箱一台;2、RC-EDA-IV型实验箱配套USB-Blaster下载器一个;3、PC机一台。
三实验原理所谓表决器就是对于一个行为,由多个人投票,如果同意的票数过半,就认为此行为可行;否则如果否决的票数过半,则认为此行为无效。
四人表决器顾名思义就是由四个人来投票,当同意的票数大于或者等于3人时,则认为同意;反之,当否决的票数大于或者等于2人时,则认为不同意。
实验中用4个拨挡开关来表示4个人,当对应的拨挡开关输入为‘1’时,表示此人同意;否则若拨挡开关输入为‘0’时,则表示此人反对。
表决的结果用一个LED表示,若表决的结果为同意,则LED被点亮;否则,如果表决的结果为反对,则LED不会被点亮。
四实验内容VHDL程序:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;--------------------------------------------------------------------entity EXP3 isport(k1,K2,K3,K4 : in std_logic;ledag : out std_logic_vector(3downto 0);m_Result : out std_logic);end EXP3;--------------------------------------------------------------------architecture behave of EXP3 issignal K_Num : std_logic_vector(2 downto 0); signal K1_Num,K2_Num: std_logic_vector(2 downto 0); signal K3_Num,K4_Num: std_logic_vector(2 downto 0);beginprocess(K1,K2,K3,K4)beginK1_Num<='0'&'0'&K1;K2_Num<='0'&'0'&K2;K3_Num<='0'&'0'&K3;K4_Num<='0'&'0'&K4;end process;process(K1_Num,K2_Num,K3_Num,K4_Num,)beginK_Num<=K1_Num+K2_Num+K3_Num+K4_Num;end process;process(K_Num) beginif(K_Num>2) thenm_Result<='1';elsem_Result<='0';end if;end process;end behave;实验电路实验二格雷码转换一实验目的1、了解格雷码变换的原理。
eda课程设计实验报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解EDA(电子设计自动化)的基本概念,掌握EDA工具的使用方法。
2. 学生能运用所学知识,设计并实现基本的数字电路。
3. 学生了解数字电路的设计流程,掌握设计规范,具备初步的电路分析能力。
技能目标:1. 学生能独立操作EDA软件,完成电路的原理图绘制、仿真和布局布线。
2. 学生通过实验报告的撰写,提高实验数据分析、总结归纳的能力。
3. 学生在小组合作中,提高沟通协调能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子科学的兴趣,激发创新意识,增强实践能力。
2. 学生在实验过程中,形成严谨的科学态度,提高问题解决能力。
3. 学生通过课程学习,认识到科技发展对国家和社会的重要性,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的电子设计课程,旨在培养学生的实际操作能力、创新意识和团队合作精神。
学生特点:六年级学生具有一定的电子知识基础,好奇心强,喜欢动手实践,但需加强对理论知识的理解和应用。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的实践能力和创新能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下几部分:1. EDA基本概念与工具介绍- 电子设计自动化原理简介- 常用EDA软件功能与操作方法2. 数字电路设计基础- 数字电路基本元件及功能- 原理图绘制与仿真分析3. 布局布线与PCB设计- PCB设计流程与方法- 布局布线技巧与规范4. 实验报告撰写- 实验数据整理与分析- 实验总结与反思教学大纲安排如下:第一周:- EDA基本概念与工具介绍- 数字电路基本元件及功能第二周:- 原理图绘制与仿真分析第三周:- 布局布线与PCB设计第四周:- 实验报告撰写教学内容与教材关联性:本教学内容与教材《电子技术基础与实践》第六章“电子设计自动化”相关章节紧密相连,确保了教学内容的科学性和系统性。
EDA设计(一)实验报告专业:电气工程及其自动化摘要通过实验学习和训练,掌握基于计算机和信息技术的电路系统设计和仿真方法。
要求:1. 熟悉Multisim软件的使用,包括电路图编辑、虚拟仪器仪表的使用和掌握常见电路分析方法。
2. 能够运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析,掌握EDA设计的基本方法和步骤。
Multisim常用分析方法:直流工作点分析、直流扫描分析、交流分析。
掌握设计电路参数的方法。
复习巩固单级放大电路的工作原理,掌握静态工作点的选择对电路的影响。
了解负反馈对两级放大电路的影响,掌握阶梯波的产生原理及产生过程。
关键字:电路仿真 Multisim 负反馈阶梯波目录实验内容:实验一:单级放大电路的设计与仿真--------------------------2 实验二:差动放大电路的设计与仿真--------------------------13 实验三:负反馈放大电路的设计与仿真-----------------------21 实验四:阶梯波发生器的设计与仿真--------------------------29实验一:单级放大电路的设计与仿真一.实验目的1. 掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法。
2. 掌握放大电路的动态参数的测试方法。
3. 观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
二.实验内容1.放大电路原理图:2.饱和失真,截止失真,不失真的波形图及静态工作点:A)饱和失真:正半轴最大幅度:3.767mV负半轴最大幅度:-3.321mV幅度差值大于10%,故可以认为已失真,且为饱和失真。
饱和时三极管静态工作点:三极管Vce=2.96318-2.91560<<1VB)截止失真:正半轴最大幅度:323.6mV负半轴最大幅度:374.5mV幅度差值大于10%,故可以认为已失真,且为截止失真。
截止时三极管静态工作点:三极管Vce=6V>>1V。
武汉大学计算机学院教学实验报告
课程名称EDA实验成绩教师签名
实验名称键盘显示电路实验序号 2 实验日期
姓名学号专业信息安全年级-班
一、实验目的及实验内容
小题分(本次实验所涉及并要求掌握的知识;实验内容;必要的原理分析)
一、实验目的
1.了解键盘显示电路的工作原理
2.掌握键盘显示电路的描述方法
3.熟悉键盘显示电路的下载测试
二、实验原理
功能:在电子系统中,用于数据传输;在实验系统中,用于模拟仿真以及人机交互。
结构:
KEY→控制电路→DISP
类型:编码键盘、非编码键盘、按键开关、拨动开关、LED显示、LCD显示以及CRT显示。
三、实验内容
设计键盘数码显示电路,要求如下:
1.6个数码管分别显示不同的数据;
2. 在例子程序的基础上,用4个按键开关组合输入一组数据,6个数码管滚动显示,输
入个数后,禁止输入。
小题分:二、实验环境及实验步骤
(本次实验所使用的器件、仪器设备等的情况;具体的实验步骤)
一、实验环境
pc机,教学实验箱,通信线
二、实验步骤
1.理解实验内容和实验例子程序。
2.根据实验指导书的要求接线。
3.输入课本上的程序代码。
在调通的情况下实现6个数码管分别显示不同数据的功能
4.更改程序,达到6个数后禁止输入的功能。
三、实验过程分析
小题分:(详细记录实验过程中发生的故障和问题,进行故障分析,说明故障排除的过程
及方法。
根据具体实验,记录、整理相应的数据表格、绘制曲线、波形等)
1.实验过程中出现的问题
接线错误,经过修改,达到预期的效果。
出现了1,12,123,1234,12345、123456、234567、345678、456789的数字
2.修改代码
(1)判断是否接受按键前加上条件,使得只有当最高的第六个数码管没有数字时才能继续输入。
如果第六个数码管已经有数字,则禁止。
(2)具体方法是:七段数码值左移前加入判断
(3)
elsif flag = '0' and led6 = "00000000"then
flag <= '1';
led6 <= led5;led5 <= led4;led4 <= led3;led3 <= led2;led2 <= led1; led1 <= temp;
(4)出现了六位码后,继续按键,数字无变化,禁止。
实验代码:
Library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
entity XY is
port( clk0 , clk1 : in std_logic;
din : in std_logic_vector( 3 downto 0 );
scan : out std_logic_vector( 5 downto 0 );
dout : out std_logic_vector( 7 downto 0 ) );
end XY;
architecture Behavioral of XY is
signal flag , clk2 : std_logic;
signal temp : std_logic_vector( 7 downto 0 );
signal led1 , led2 , led3 , led4 , led5 , led6 : std_logic_vector( 7 downto 0 );
signal t , s : std_logic_vector( 2 downto 0 );
begin
clk2 <= s( 2 );
process( clk0 )
begin
if clk0'event and clk0 = '1' then
if s = "100" then
s <= "000";
else
s <= s+1;
end if;
end if;
end process;
process( clk2 )
begin
if clk2'event and clk2 = '1' then
if din( 3 downto 0 ) <"1111" then
flag <= '0';
case din is
when "1110" => temp <= "00000110";
when "1101" => temp <= "01011011";
when "1011" => temp <= "01001111";
when "0111" => temp <= "01100110";
when "1100" => temp <= "01101101";
when "1010" => temp <= "01111101";
when "0110" => temp <= "00000111";
when "1001" => temp <= "01111111";
when others => null;
end case;
elsif flag = '0' and led6 = "00000000" then
flag <= '1';
led6 <= led5;
led5 <= led4;
led4 <= led3;
led3 <= led2;
led2 <= led1;
led1 <= temp;
elsif din( 3 downto 0 ) = "1111" then
flag <= '1';
end if;
end if;
end process;
process( clk1 )
begin
if clk1'event and clk1 = '1' then
if t = "101" then
t <= "000";
else
t <= t+1;
end if;
end if;
end process;
process( t )
begin
case t is
when "000" => scan <= "000001"; dout <= led1;
when "001" => scan <= "000010"; dout <= led2;
when "010" => scan <= "000100"; dout <= led3;
when "011" => scan <= "001000"; dout <= led4;
when "100" => scan <= "010000"; dout <= led5;
when "101" => scan <= "100000"; dout <= led6;
when others => null;
end case;
end process;
end Behavioral;
四、实验结果总结
小题分:(对实验结果进行分析,完成思考题目,总结实验的新的体会,并提出实验的改
进意见)
一、实验总结和体会
1.实验进行前要提前检查接线,排除接线影响。
2.代码的输入和接线出错非常难排查,因为太容易忽略了。
3.在学习的过程中要积极思考,也要及时的请教同学,学习经验,注重合作。
这样能更好的
找出问题改正问题。