EDA技术基础实验指导书

电子设计自动化（EDA）实验指导书前言近些年来，电子设计自动化（EDA）技术发展迅速。

一方面，各种大容量、高性能、低功耗的可编程逻辑器件不断推出，使得专用集成电路（ASIC）的生产商感受到空前的竞争压力。

另一方面，出现了许多EDA设计辅助工具，这些工具大大提高了新型集成电路的设计效率，使更低成本、更短周期的复杂数字系统开发成为可能。

于是一场ASIC与FPGA/CPLD之争在所难免。

然而PLD器件具有先天的竞争优势，那就是可以反复编程，在线调试。

EDA技术正是这场较量的推动引擎之一。

一般来说，EDA技术就是以计算机为平台，以EDA软件工具为开发环境，以HDL为设计语言，以可编程器件为载体，以ASIC、SOC芯片为目标器件，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计过程。

设计者只需编写硬件描述语言代码，然后选择目标器件，在集成开发环境里进行编译，仿真，综合，最后在线下载调试。

整个过程，大部分工作由EDA软件完成。

全球许多著名的可编程器件提供商都推出了自己的集成开发工具软件，如Altera 公司的MAX+PLUSⅡ、Quartus Ⅱ软件；Xilinx公司的Foundation 、ISE软件，Lattice公司的ispExpert软件，Actel公司的Libero 软件等。

这些软件的推出，极大地促进了集算法设计、芯片编程、电路板设计于一体的EDA技术的发展。

另外，在以SOC芯片为目标器件的电子系统设计要求下，可编程器件的内部开始集成高速的处理器硬核、处理器软核、DSP模块、大量的存储资源、高速的串行收发模块、系统时钟管理器、多标准的I/O接口模块，亦使得设计者更加得心应手，新一轮的数字革命由此引发。

EDA技术是一门实践性很强的学科，要培养出具有竞争力的一流IC设计人才，动手能力是关键。

只有通过理论学习，加上现场实验，在使用软件编程加硬件调试的过程中真正获得锻炼，增长技能。

ZY11EDA13BE型实验系统采用主板加适配板加扩展板的灵活结构，可方便进行基于不同PLD芯片的实验开发，并易于升级，符合当前高校在此方面对人才培养的要求。

实验指导书院系：机电工程学院专业：电子信息工程课程：电子设计自动化（EDA）编者：范有机目录实验一多路选择器的设计 (1)实验二 D触发器和锁存器的设计 (2)实验三 8位全加器 (3)实验四正弦信号发生器设计 (4)实验五序列检测器的设计 (5)实验六乐曲硬件演奏电路设计 (7)实验一多路选择器的设计一、实验目的：1、熟悉QuartusII的VHDL文本设计流程、组合电路的设计仿真和测试。

二、实验内容：1、根据教材4.1节的流程，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。

2、在开发板上硬件测试，验证此设计的功能。

对于引脚锁定以及硬件下载测试。

输出信号接发光二极管。

最后进行编译、下载和硬件测试实验。

3、对VHDL不同描述方式的4选1多路选择器进行硬件实验，比较他们的特性。

三、实验原理与方法：选择器用于数字信息切换，4选1可用于4路信号的切换，它有4个信号输入端，2个信号选择输入端，1个信号输出端，选择信号的状态不同时，就可以使4路输入信号中的1路与输出信号端接通。

输入端可选用开关或按钮，输出连接LED以方便直观显示。

四、实验条件：1、 PC机1台2、 QuartusII系统3、开发板1块五、实验步骤：按教材4.1节的流程并参考老师教学演示的相关内容。

六、实验注意事项：所有实验数据放入一个文件夹内，并且不要把文件夹放在系统盘上，实验结束后备份好实验数据，以备教师随时查阅。

七、实验报告要求：根据以上实验内容写出实验报告，包括程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试和详细实验过程；给出程序分析报告、仿真波形图及其分析报告。

实验二D触发器和锁存器的设计一、实验目的：1、进一步熟悉QuartusⅡ的VHDL文本设计过程，学习简单时序电路的设计、仿真和测试。

二、实验内容：1、根据实验一的步骤，设计触发器(使用教材例3-8)，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。

EDA技术实验指导书2012.09第一章针对HDL设计的EDA基本实验与设计实验1．计数器设计(1) 实验目的：熟悉Quartus II的Verilog/VHDL文本设计流程全过程，学习计数器的设计、仿真和硬件测试。

掌握原理图与文本混合设计方法。

(2) 实验原理：参考教材[1]3.3节。

实验程序为例(3) 实验内容1：根据教材[1]的4.1节在Quartus II上对例3-22进行编辑、编译、综合、适配、仿真。

说明例中各语句的作用。

给出其所有信号的时序仿真波形，根据波形详细描述此设计的功能特点，包括RST、EN、LOAD、DA TA，CLK等信号等异步和同步特性。

查阅编译后的计数器的时序特点，从时序仿真图和编1 原理图示意图译报告中了解计数时钟输入至计数数据输出的延时情况，包括设定不同优化约束后的改善情况以及当选择不同FPGA后的延时情况，给出分析报告。

(4) 实验内容2：用教材[1]第4章介绍的不同方式锁定引脚并硬件下载测试。

引脚锁定后进行编译、下载和硬件测试实验。

将实验过程和实验结果写进实验报告。

硬件实验中，注意测试所有控制信号和显示信号，包括RST、EN、LOAD、DA TA等的同步、异步特性，进位信号等。

时钟CLK换不同输入：手动有抖动或无抖动键输入，1Hz或4Hz时钟脉冲输入，这需要附录1.3的模块B4板才能获得，或直接使用KX_DN5/7系列EDA/SOPC实验系统。

(5) 实验内容3：使用SignalTap II对此计数器进行实时测试，流程与要求参考教材[1]第4章，给出报告。

(6) 实验内容4：从设计中去除SignalTap II，要求全程编译后，将生成的SOF文件转变成用于配置器件EPCS4的压缩的间接配置文件*. jic，并使用USB-Blaster对实验板上的EPCS4进行编程，最后进行验证。

编程和全程编译前，按教材[1]图4-6所示，设定所有控制和参数。

(7) 实验内容5：为此项设计加入一个可用于SignalTap II采样的独立的时钟输入端CLK0。

实验一QuartusII软件应用一、实验目的1、熟悉EDA开发平台的基本操作。

2、掌握EDA开发工具的图形设计方法。

3、掌握图形设计的编译与验证方法。

二、实验仪器PC机一台QuartusII软件三、实验内容1、实验原理图：建立一个4-bit 计数器图形设计文件（如图1.1示）；图 1.1 图形设计例图利用向导创建一个新器件（6位全加器：使能、流水线等参数自行设定）。

2、实验步骤：①新建一个文件夹，一般在F盘里。

②打开QuartusII软件，选择File/New,在弹出的窗口中选Device Design Files选项卡，再选择Block Diagram/Schematic 选项，单击OK后打开图形编辑窗口。

③选择File/Save As命令，保存文件在已经创建的文件夹里。

当出现询问是否创建工程的窗口，应当单击是进入创建工程流程，否则要重新创建工程把文件添加进去。

④打开工程中的原理图文件，在原理图编辑窗口的任何一个位置右击，将出现快捷菜单，选择Insert /Symbol命令，出现元件输入对话框，选择相应的器件，并连接好电路，然后分别在input和output 的PIN NAME上双击使其变黑色，再分别输入引脚名。

⑤选择Processing/Start Compilation命令，进行全程编译。

⑥打开波形编辑器，选择File/New，在New中选择Other Files中的 Vector Waveform File 选项，单击OK，出现空白的波形编译窗口⑦选择File/Save As命令，存盘。

文件名一定要与原理图文件名一致。

然后添加相应的端口信号节点到波形编辑器中，设置合理的输入信号。

⑧选择Processing/Start Simulation，进行波形仿真。

⑨选择Tools/MegaWizard Plug-In M anager,根据向导提示创建一个６位全加器。

３、实验结果记录：打印出实验原理图与仿真波形图，打印出利用向导创建的新器件的图形，完成实验报告四、实验研究与思考1、延迟时间分析、最高工作频率分析等时间分析有何重要性？2、流水线的作用是什么？对那些性能有影响？2、功能仿真、验证起到什么作用？实验二VHDL软件设计一、实验目的1、熟悉EDA开发平台的基本操作。

实验二原理图绘制(1)熟悉建立/打开原理图文件的方法。

(2)熟悉图纸设置方法。

(3)熟悉原理图设计常用工具。

(4)熟练编辑电路原理图。

(5)掌握由电路原理图产生网络表的步骤。

(6)掌握电路原理图设计流程。

二、基本要求在口己的工程组的PCB工程文件中建立一个原理图文件。

按实验内容，在原理图工作窗口屮编辑电路，给元件编号、生成网络表、元件清单并保存好电路原理图。

三、实验器材P4计算机、Protel DXP软件四、实验内容采用分立元件绘制如图3-1的低频信号放大电路。

图3-1低频信号放人电路五、实验步骤1.建立原理图文件(1)运行Protel DXP,进入Protel DXP设计环境。

(2)打开工程文件：执行菜单命令[File】-> [Open Project---],在弹出的“Choose Project to Open"对话框中的【查找范围】中找到“我的PCB工程” 所在的路径，并将该文件打开。

（3）建立原理图文件:执行菜单命令【File] -> [New] -> [Schematic], 建立原理图元件库文件Sheetl. SchDoCo（4）保存并更改原理图文件名：执行菜单命令【F订e】T [Save],在弹出的“Save [Sheetl. SchDoc] As…"对话框的文件名输入框中输入文件名（如输入：“低频信号放大电路”），然后选择保存路径，再单击“保存”按钮。

至此已建立好原理图文件。

2.设置图纸：（1）执行菜单命令【Design]->【Options…】弹出的“Document Options” 对话框如图3 — 2所示。

在Standard Styles下拉列表中选择A4,即将图纸设置为A4（默认为B）。

其他选项采用默认值（若要改变画线的步进距离，可改变Grids 选项屮参数值）。

图3-2图纸设置对话框3.在原理图文件工作窗口中绘制原理图（1）在原理图文件（低频信号放大电路.SCHDOC）屮添加所需要的元件：单击右上角或右下角的面板标签Libraries, 口J激活Libraries面板。

EDA技术实验指导书适用于电子信息工程专业QUARTUS II 8.1软件的使用一、实验目的与要求：1、练习使用QUARTUS II 8.1软件，掌握利用该软件进行简单EDA设计的基本流程；2、完成一个通过拨码开关控制发光二极管亮灭的应用，实验结束后可独立完成思考题。

二、实验环境与器材：1、微机（已安装授权的QUARTUS II 8.1软件）2、EDA/SOPC实验开发系统3、USB Blaster下载线一根三、背景知识与操作流程：QUARTUS II是ALTERA公司推出的EDA开发工具，其前身为MAX PLUS II，目前实验室安装的版本为8.1，利用该软件可进行对可编程逻辑器件的分析、综合、下载等设计。

EDA/SOPC实验开发系统是由北京百科公司生产的一套EDA实验系统，其核心芯片采用ALTERA公司的CYCLONE系列FPGA产品EP1C6Q240C8，同时配备了丰富的外部接口资源，可供学生进行EDA设计实验。

启动QUARTUS后的界面如图1所示，首先需要创建一个工程，具体操作过程如下：图1 QUARTUS软件的启动界面（1）点击File –> New Project Wizard创建一个新工程，系统显示如图2。

图2 工程创建向导的启始页（2）点击Next，为工程选择存储目录、工程名称、顶层实体名等，如图3所示；（3）点击Next，若目录不存在，系统可能提示创建新目录，如图4所示，点击“是”按钮创建新目录，系统显示如图5所示；（4）系统提示是否需要加入文件，在此不添加任何文件；（5）点击Next，进入设备选择对话框，如图6，这里选中实验箱的核心芯片CYCLONE系列FPGA产品EP1C6Q240C8；（6）点击Next，系统显示如图7，提示是否需要其他EDA工具，这里不选任何其他工具；（7）点击Next后，系统提示创建工程的各属性总结，若没有错误，点击Finish，工程创建向导将生成一个工程，这时软件界面如图8，在窗口左侧显示出设备型号和该工程的基本信息等。

实验一EDA工具基本操作与应用一、实验目的1、通过一个简单的D触发器的设计，让学生掌握QUARTUSII设计工具进行电子设计的基本流程。

2、初步了解可编程器件设计的全过程。

二、主要仪器设备EDA实验系统一台，EDA/SOPC实验系统一台三、实验步骤QUARTUSII软件的基本操作与应用1、运行QUARTUSII软件。

2、选择File/New Project Wizard，新建一个工程，并点击Next。

图：1-13、指定工作目录及工程顶层设计实体名称，如图1-1所示，并点击2次Next。

4、选择FPGA器件，如图1-2所示，并点击Finish，工程文件建立结束。

图：1-25、点击File/New，新建一个VHDL文件，如图1-3所示。

图：1-36、点击Ok，并保存，无需任何修改，点击Ok即可。

7、按照自己的想法在新建的VHDL文件中编写VHDL程序，如D触发器程序代码，如图1-4所示。

图：1-48、代码书写结束后，选择Processing/Start Compilation对编写的程序代码进行编译，直至编译通过，否则对程序代码进行修改。

9、编译通过后，选择File/New，在弹出的对话框中点击Other Files，选择Vector WaveformFile，并点击OK，建立一个波形文件，如图1-5所示，保存波形文件。

10、在波形文件加入输入输出端口，如图1-6所示。

图：1-611、对加入到波形文件中的输入端口进行初始值设置，并点击Processing/Start Simuliation 进行仿真。

查看仿真结果是否符合要求。

12、仿真无误后，选择Assignments/Assing Pins对实验中用到的管脚进行绑定分配，如图1-7所示。

图1-713、对于复用的引脚，需做进一步处理，使其成为通用I/O。

14、最后再编译一次，编译无误后，用下载电缆通过JTAG接口将对应的dff2.sof文件下载到FPGA中。

EDA 实验指导书2011年9月30日目录1.实验一LED实验（验证性实验）2.实验二LED点阵实验（综合性实验）3.实验三 LCD显示实验（设计性实验）实验一：LED实验一、实验目的1. 熟悉ISE8.2开发环境，掌握工程的生成方法；2. 熟悉SEED-XDTK_V4实验环境；二、实验内容1. 创建工程；2. 添加HDL资源文件；3. 配置一个应用程序完成设计。

三、实验准备1. 通过USB口下载电缆将计算机的USB口及SEED-FEM025板的J9 连接好；2. 启动计算机，打开SEED-XDTK_V4实验箱电源开关。

观察SEED-FEM025板上的＋5V（D11）的电源指示灯是否均亮。

若有不亮的，请断开电源，检查电源。

四、实验步骤1. 创建工程1) 双击桌面Xilinx ISE8.2快捷方式打开ISE工程管理器（Project Navigator）；2) 打开Project Navigator后，选择File → New Project，弹出新建工程对话框；3) 在工程路径中单击“…”按钮，将工程指定到如下目录D: \02. V4_lab，单击确定；4) 在工程名称中输入led，点击Next按钮，如图1.1所示；图1.15) 弹出器件特性对话框。

器件族类型（Device Family）选择“Virtex4”，器件型号（Device）选“XC4VSX25 FF668 -10”，综合工具（Synthesis T ool）选“XST(VHDL/Verilog)”，仿真器（Simulator）选“ISE Simulator”，如图1.2；图1.26) 单击Next按钮，弹出创建新资源（Create New Soure）对话框，可以使用这个对话框来创建新的HDL资源文件，或者也可以创建工程后，新建HDL资源文件，如图1.3；图1.37) 单击Next按钮，弹出添加存在资源对话框；可以使用这个对话框来添加已经存在的HDL资源文件，或者也可以创建工程后，添加HDL资源文件；在本实验中我们采用创建工程后，添加HDL资源文件的方式，如图1.4；图1.48) 单击Next按钮，将弹出工程建立完成对话框，单击finish按钮完成工程建立流程；9) 观察工程资源管理窗口，将会看到工程已经建立成功，如图1.5。

《EDA技术》实验指导书面向专业：通信工程信息工程自动化电子信息工程电气工程及其自动化信息与通信工程学院2016年9月前言一、课程性质本课程是电子信息工程、通信工程、信息工程和自动化专业必修的专业实验课程。

通过本课程的教学，使学生掌握EDA技术的开发流程，学会利用以硬件描述语言为描述工具，以可编程逻辑器件为实现载体，在数字系统设计领域熟练应用EDA技术，使其具备研究和开发现代数字系统的能力。

二、专业安排本系统分为多个模块，适合通信工程、信息工程、自动化、电子信息工程、电气工程及其自动化等专业使用。

三、本书特点本实验指导书的特点是引入工程项目机制来管理实验项目，着重培养学生的方案设计、算法分析和现场调试能力，为培养卓越工程师打下坚实的基础。

目录前言 (I)第一章实验系统 (1)1.1 系统整体结构 (1)1.2 核心板 (1)1.3 基础扩展模块 (2)1.4 自动控制模块 (3)1.5 信号处理模块 (3)1.6 通信接口模块 (4)第二章开发平台简介 (5)2.1 Quartus II简介 (5)2.2 Quartus II开发流程 (5)第三章实验项目 (9)实验1 平台应用及全加器设计 (9)实验2 信号发生器设计 (11)实验3 数字电压表设计 (13)实验4 数字频率计设计 (16)实验5 交通灯控制器设计 (19)第一章实验系统1.1 系统整体结构本实验指导书采用的EDA综合实验开发系统是我院电子信息与通信技术实验教学中心自主研制，整体结构如图所示。

1.2 核心板核心板采用Altera公司的EP4CE22E22C8N芯片，具有低内核电压、低功耗的特点。

芯片内部具有22320个逻辑单元，594kbit RAM嵌入式储存器，66个嵌入式18×18乘法器，4组通用PLL。

1、DIP开关主要功能是控制高低电平，通过手动控制为系统提供稳定的逻辑信号。

系统总共提供了3位拨档开关，当开关的档位在上方时则输出高电平“1”，反之则为低电平“0”。

EDA技术基础实验指导书海南大学信息学院编目录实验一 MAX-plusII及开发系统使用 1 实验二含计数使能、异步复位和计数值并行预置功能4位加法计数器 7 实验四 60进制计数器的设计 9 实验五序列检测器的设计 10 实验六数字频率计的设计 12 课外综合设计实验数字密码锁 17 交通灯控制器 18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。

因为本实验是在计算机平台上进行，因此实验方式，实验手段和实验仪器与传统的实验有很大的区别，主要体现在以下几个方面：1、实验器材集中化，所有实验基本上在一套实验设备上进行。

传统的实验每作完一个实验，实验器材基本上都要变动（个别除外）。

而做本实验时，只要在计算机上把不同的程序输进去，其它步骤所有实验都一致；2、实验耗材极小（基本上没有耗材）；3、在计算机上进行，自动化程度高，人机交互性好，修改、验证实验简单；4、下载后，实验结果清晰；5、实验仪器损耗少，维护简单；下面，我们就本套实验设备做一个简单的介绍。

(一)Max+plusⅡ10.0的使用。

1、Max+PlusII软件的安装步骤：第一步：系统要求奔3CPU以上，128M内存以上，4G 以上硬盘，98 操作系统（98或Me操作系统才可以下载，其他操作系统下载必须安装驱动，否则只能仿真，如果大家只进行仿真的话，对系统没要求）第二步：安装点击安装可执行文件进行安装，安装完毕后会弹出一对话框，点击是或否都可以。

实验一Multisim9设计应用一、实验目的1、熟悉Multisim9的使用环境和Multisim9使用一般步骤。

2、了解电子EDA技术的基本概念。

3、掌握模拟、数字电子电路的设计与仿真方法。

二、实验仪器PC机一台Multisim9软件三、实验内容１、实验电路图（1）半波整流电容滤波电路仿真实验原理如图1.1。

图1.1实验电路（2）数字全加器电路如图1.2图1.2全加器逻辑图２、实验步骤①进入Windows 环境并建立用户文件夹。

②双击Multisim9图标进入Multisim9主窗口，创建仿真实验电路③绘制设计电路（如图1.1、1.2所示）：从相应库中拖拽出所需元器件和仪器仪表安放于合适的位置，然后利用工具栏的转动按钮使元器件符合电路的安放要求；点击元件引脚端点拉出引线至另一元件引脚端点即可连线；双击元件打开元件特性对话框，给元件标识、赋值；保存。

（用A键控制开关）④设置虚拟仪器仪表：电压表、示波器（选择合适的扫描时间、垂直幅值和水平偏移量即可）、字信号发生器（编辑输出字信号的首末地址：首地址为0000，将Initial 置为0000；末地址为0007，将Final 置为0007；设置字信号输出方式：设置为单帧输出方式，以便于输出一帧后，进行查看；只要将Burst 钮按下即可设置输出频率，可设定为 1 KHz）和设置逻辑分析仪（可采用系统默认设置，在运行后，调整水平时间刻度数值，使在波形记录区记录到适当宽度的波形信号即可）。

⑤保存⑥仿真：单击运行开关、启动电路运行。

观察１.１电路中开关断开和闭合时示波器的波形以及电压表和电流表的读数；双击逻辑分析仪图标，显示其面板，适当调整时间刻度值( 如调到4 ) ，就可看到输出波形。

３、结果记录①自行设计纪录表格，记录1.1开关断开和闭合时的两个电压表的读数，并打印两个电压表在开关断开和闭合时候的波形图.②自行设计纪录表格，记录1.2的结果数据，并打印波形图.四、实验研究与思考字信号发生器的触发信号有何特点，如何设置？实验二Protel99SE 原理图设计一、实验目的1、掌握Portel 99 SE电路原理图设计工具，图纸设置；2、掌握设置网格、电气节点和光标的方法；3、掌握装载元器件库、放置、编辑和调整元器件的方法；4、通过实例熟悉电路图的设计过程，掌握具体电路的设计方法。

实验一组合逻辑器件设计一、实验目的1、通过一个简单的3－8译码器的设计,掌握组合逻辑电路的设计方法。

2、掌握组合逻辑电路的静态测试方法。

3、初步了解QUARTUS II原理图输入设计的全过程。

二、实验主要仪器与设备1、输入：DIP拨码开关3位。

2、输出：LED灯。

3、主芯片：EP1K10TC100－3。

三、实验内容及原理三-八译码器即三输入，八输出。

输出与输入之间的对应关系如表1-1-1所示。

表1-1 三-八译码器真值表四、预习要求做实验前必须认真复习数字电路中组合逻辑电路设计的相关内容（编码器、译码器）。

五、实验步骤1、利用原理图设计输入法画图1-1-1。

2、选择芯片ACEX1K EP1K10TC100-3。

3、编译。

4、时序仿真。

5、管脚分配，并再次编译。

6、实验连线。

7、编程下载，观察实验结果。

图1-1 三-八译码器原理图六、实验连线用拨码开关的低三位代表译码器的输入（A，B，C），将之与EP1K10TC100-3的管脚相连；用LED灯来表示译码器的输出（D0～D7），将之与EP1K10TC100-3芯片的管脚相连。

拨动拨档开关，可以观察发光二极管与输入状态的对应关系同真值表中所描述的情况是一致的。

七、实验结果八、思考题在输入端加入使能端后应如何设计？附：用硬件描述语言完成译码器的设计：：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY T2 ISPORT(A: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);Y: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END T2;ARCHITECTURE A OF T2 ISBEGINWITH A SELECTY <= "00000001" WHEN "000","00000010" WHEN "001","00000100" WHEN "010","00001000" WHEN "011","00010000" WHEN "100","00100000" WHEN "101","01000000" WHEN "110","10000000" WHEN OTHERS;END A;实验二组合电路设计一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计方法。

《电子EDA技术》实验指导书实验一熟悉Protel DXP软件的操作一、实验目的（1）了解Protel DXP软件的组成与特点；（2）了解Protel DXP软件的运行环境；（3）熟悉Protel DXP的工作界面；（4）熟悉Protel DXP的各项菜单栏和工具栏的功能和操作；（5）掌握建立工程文件、原理图文件、元件库文件、PCB文件、元件封装文件及保存文件的方法，以及从当前工程中添加和去除文件的方法。

二、实验要求启动Protel DXP，进入Protel DXP设计环境，熟悉Protel DXP的工作界面，建立工程文件、原理图文件、原理图元件库文件、PCB 文件、元件封装文件及保存文件，了解各菜单项和工具栏的功能和操作。

三、实验内容1、熟悉Protel DXP的各项菜单栏和工具栏的功能和操作。

2、启动ProtelDXP，打开ProtelDXP自带例子4Port Serial Interface.PRJPCB中的电路原理图4Port Serial Interface.SchDOC，并将其工具栏和工作面板调整到各个不同位置。

激活（打开）Libraries 面板，将面板设定为自动隐藏。

然后关闭该文件。

3、新建一个工程MyPCBProject.PrjPCB。

4、在MyPCBProject.PrjPCB工程下新建原理图文件MySch.SchDoc、原理图库文件MySchLib.SchLib、PCB文件MyPCB.PcbDoc、PCB库文件MyPCBLib.PcbLib。

5、从MyPCBProject.PrjPCB工程中移去文件MySchLib.SchLib及MyPCB.PcbDoc6、再将文件MyPCB.PcbDoc添加到工程MyPCBProject.PrjPCB。

四、实验步骤参照教材上的相关步骤进行操作。

五、实验报告要求1、写出实验目的；2、写出实验要求；3、写出实现上述实验内容的步骤及方法；4、写出实验体会、收获及问题。

《EDA技术与应用》实验指导书第一部分基础实验实验一 EDA软件的熟悉与使用一、实验目的1．熟悉ALTERA公司EDA设计工具软件Quartus II的使用方法。

2．熟悉EDA技术实验箱的结构与组成。

二、实验原理参考教材Quartus II开发软件的使用方法。

三、实验仪器1．计算机2．EDA技术实验箱四、实验内容1．在教师指导下完成Quartus II软件的安装，熟悉Quartus II软件主要菜单命令功能。

2．熟悉EDA技术实验箱结构、组成，了解各模块的基本作用，了解I/O分布情况。

3．参考1位半加器的设计实例，按照设计流程完成新建项目文件、编译、仿真、分配引脚、编程下载等操作，掌握采用Quartus II软件设计流程。

五、实验报告1．绘制出Quartus II软件设计的详细流程图。

2．描述Quartus II软件是如何进行目标器件选择，I/O分配和锁定引脚的。

3．描述Quartus II软件Help菜单功能，如何有效地使用它。

4．写出EDA技术实验箱的I/O分布情况。

六、思考题在进行一个完整的实验流程时应注意些什么？实验二 1位半加器的设计一、实验目的1．掌握Quartus II软件设计流程。

2．熟悉原理图输入设计方法。

二、实验原理1位半加器可以用一个与门、一个异或门组成。

设加数和被加数分别为a、b，和为so、进位co，则半加器表达式为：co=a and b；so=a xor b。

三、实验仪器1．计算机（预装Quartus II软件）2．EDA技术实验箱。

四、实验内容1．为本项工程设计建立一个文件夹任何一项设计都是一项工程（Project),都必须首先为此工程建立一个放置与此工程相关的文件的文件夹，此文件夹将被EDA软件默认为工作库（Work Library)。

一般不同的设计项目最好放在相应的文件夹中，注意，一个设计项目可以包含多个设计文件。

例如，本项设计的文件夹取名为h_adder，路径为E:\ h_adder。

《EDA技术与应用》实验指导书第一部分基础实验实验一 EDA软件的熟悉与使用一、实验目的1．熟悉ALTERA公司EDA设计工具软件Quartus II的使用方法。

2．熟悉EDA技术实验箱的结构与组成。

二、实验原理参考教材Quartus II开发软件的使用方法。

三、实验仪器1．计算机2．EDA技术实验箱四、实验内容1．在教师指导下完成Quartus II软件的安装，熟悉Quartus II软件主要菜单命令功能。

2．熟悉EDA技术实验箱结构、组成，了解各模块的基本作用，了解I/O分布情况。

3．参考1位半加器的设计实例，按照设计流程完成新建项目文件、编译、仿真、分配引脚、编程下载等操作，掌握采用Quartus II软件设计流程。

五、实验报告1．绘制出Quartus II软件设计的详细流程图。

2．描述Quartus II软件是如何进行目标器件选择，I/O分配和锁定引脚的。

3．描述Quartus II软件Help菜单功能，如何有效地使用它。

4．写出EDA技术实验箱的I/O分布情况。

六、思考题在进行一个完整的实验流程时应注意些什么？实验二 1位半加器的设计一、实验目的1．掌握Quartus II软件设计流程。

2．熟悉原理图输入设计方法。

二、实验原理1位半加器可以用一个与门、一个异或门组成。

设加数和被加数分别为a、b，和为so、进位co，则半加器表达式为：co=a and b；so=a xor b。

三、实验仪器1．计算机（预装Quartus II软件）2．EDA技术实验箱。

四、实验内容1．为本项工程设计建立一个文件夹任何一项设计都是一项工程（Project),都必须首先为此工程建立一个放置与此工程相关的文件的文件夹，此文件夹将被EDA软件默认为工作库（Work Library)。

一般不同的设计项目最好放在相应的文件夹中，注意，一个设计项目可以包含多个设计文件。

例如，本项设计的文件夹取名为h_adder，路径为E:\ h_adder。

电子系统设计与EDA技术实验指导书实验须知：1．实验前认真阅读实验任务书，明确实验目的、内容及要求等；2．实验过程中要注意爱护实验设备，按要求接线、按步骤操作；3．要养成严谨科学的实验态度和勇于探索的实验精神，注重实践创新，对于在实验中遇到的困难，鼓励独立思考，用新思路、新方法解决；4．实验完成后，按学院资料入库标准认真完成实验报告，撰写实验报告要实事求是，严禁抄袭。

目录实验一MAX+plusⅡ的基本应用 (4)实验二简单组合逻辑设计 (6)实验三数码管扫描显示电路 (8)实验四简单时序逻辑电路设计 (11)实验六 4位二进制加法器设计 (13)实验七彩色LED组跑马灯的实现 (14)实验九数字钟的设计 (17)实验一MAX+plusⅡ的基本应用一、实验目的：1.熟悉MAX+plusⅡ的基本操作；2.掌握MAX+plusⅡ环境下的设计输入方法；3.熟悉相关的元件库以及功能模块的应用。

二、实验内容及步骤：1.通过2选1多路选择器的设计，熟悉VHDL文本输入的设计流程。

1）安装MAX+plusⅡ；2）启动MAX+plusⅡ（注意：第一次运行MAX+PLUSII时，需进行License设置。

从Option 菜单中选择License Setup进入License设置窗口，单击Browse按钮，选择License.dat文件即可）；3）按照以下流程完成2选1多路选择器的VHDL设计：设计输入→保存→建立设计项目→编译→创建默认符号；2.通过1位二进制全加器的设计，熟悉图形输入设计流程。

1）半加器图形设计文件输入（后缀为.gdf）→保存→建立设计项目→编译→创建默认符号；2）顶层文件设计：全加器图形设计文件输入→保存→建立设计项目→编译→引脚分配及锁定→功能仿真→时序分析；三、实验要求：1.实验前预习2选1多路选择器的VHDL程序以及全加器的原理图；2.按照实验步骤完成本次实验任务，记录主要的设计流程；3.分析全加器功能仿真的波形；4.认真完成实验报告。

EDA技术与应用实验指导书实验一MAX+PLUSII 软件使用实验一 实验目的1 熟悉MAX+PLUSII 软件的使用2 了解图形法的设计过程 二 实验内容1 在MAX+PLUSII 环境下，执行“File ”→“New ”命令，弹出如图1.1所示的“编辑文件类型”对话框，选择“Graphic Editor file ”后单击“OK ”按钮，进入MAX+PLUSII 图形编辑方式，其界面如图1.2所示。

图形编辑界面中的空白处，即原理图编辑区，相当于一张空白图纸，设计者可以在此画出自己的电路设计图。

图1.1 编辑文件类型对话框图形编辑器文件 符号编辑器文件 文本编辑器文件 波形编辑器文件图1.2图形编辑器界面在原理图编辑区的任何一个空白位置上双击鼠标的左键，将弹出一个“元件选择”对话框，如图1.3所示。

调出所需的器件后，连线，修改输入输出引脚的名称，存盘。

原理图如下：由此输入所需的元件名用户自己设置的元件库基本逻辑元件库老式宏函数元件库参数可设置的强函数元件库基本逻辑元件库的元件图1.3 元件选择对话框 图1.4 模12进制原理图2 编译执行“File ” →“Project ” →“Set Project Current File ”。

单击“MAX+plusII ” →“Compiler ”,在弹出的编译对话框中单击“Start ”按钮，即可对当前文件进行编译。

如果当前文件不存在问题，编译后的结果如图2.1所示。

在编译中，MAX+plusII 自动完成编译网表提取（Compiler Netlist Extractor ）、数据库建立（Database Bulder ）、逻辑综合（Logic Synthesizer ）、逻辑分割（Partitioner ）、适配（Fitter ）、延时网表提取（Timing SNF Extractor ）和编译文件汇编（Assembler ）等操作，并检查设计文件是否正确。