Quartus II实验报告

实验一QUARTUSII原理图输入法实验
一，实验目的
熟悉利用Quartusll的原理图输入方法设计简单电子线路，掌握原理图输入法设计思路，掌握层次化设计的方法，并通过8位全家器和5-24线译码器的设计把握利用EDA软件进行电子线路设计的详细流程。

二，实验内容
1，用原理图输入设计一个一位全加器
三，实验原理
1，一个一位全加器可以由两个一位半加器和一个或门构成，先用原理图输入法绘制半加器文件，然后生成半加器模块，保存在当前文件夹。

然后新建一个原理图文件，在当前文件夹中调用2个新生成的半加器模块和一个或门。

然后用导线连接即可。

具体步骤参见课本及半加器和全加器原理图参见课本相关章节。

四，实验设备
Pc机Quartusll软件
五，实验截图
六，实验心得体会。

实验一用原理图输入法设计四位全加器一实验目的1熟悉利用Quartus II 的原理图输入方法设计简单组合电路.2掌握层次化设计的方法，并通过一个8位全加器的设计把握利用EDA软件进行原理图输入方式的电子线路设计的详细流程。

二实验仪器电子计算机Quartus II三实验原理加法器是数字系统中的基本逻辑器件。

例如：为了节省资源，减法器和硬件乘法器都可由加法器来构成。

但宽位加法器的设计是很耗费资源的，因此在实际的设计和相关系统的开发中需要注意资源的利用率和进位速度等两方面的问题。

多位加法器的构成有两种方式：并行进位和串行进位方式。

并行进位加法器设有并行进位产生逻辑，运算速度快；串行进位方式是将全加器级联构成多位加法器。

通常，并行加法器比串行级联加法器占用更多的资源，并且随着位数的增加，相同位数的并行加法器比串行加法器的资源占用差距也会越来越大。

四位全加器可对两个多位二进制数进行加法运算，同时产生进位。

当两个二进制数相加时，较高位相加时必须加入较低位的进位项（Ci），以得到输出为和（S）和进位（C0）。

四实验步骤（一）创建工程1、选择菜单file—New Project Wizard，选择保存位置，并命名工程名2、将设计文件加入工程。

3、选择仿真器和综合类型，目标芯片EP2C5T144C8。

4、设置相关参数（二）原理图设计1、在QuartusII操作环境中，单击工具栏“File”选择“new”中的“Device Design Files”建立新的原理图编辑窗口。

2、在编辑窗口右击选择Insert——Symbol，将相关元件调入原理图编辑窗口中，并连接好电路，在元件上双击后可以更改各输入引脚名。

3、保存到工程建立的目录文件夹4、将设计项目设置成可调用的文件。

在打开原理图文件的情况下，选择File—Create/Update —Create Symbol Files for Cureent File,即可将当前文件变成一个元件符号存盘，以待在高层次设计中调用。

quartus ii实验报告Quartus II实验报告引言：Quartus II是一款由Intel公司开发的集成电路设计软件，广泛应用于数字逻辑设计和FPGA开发领域。

本实验报告旨在介绍Quartus II的基本功能和使用方法，并通过实际案例展示其在数字逻辑设计中的应用。

一、Quartus II概述Quartus II是一款功能强大的集成电路设计软件，它提供了从设计到验证的全套工具。

Quartus II支持多种编程语言，如VHDL和Verilog，使得用户可以根据自己的需求选择适合的语言进行设计。

此外，Quartus II还提供了丰富的库和模块，方便用户进行快速原型开发和验证。

二、Quartus II的基本功能1. 设计入口Quartus II提供了多种设计入口，包括图形界面、命令行和脚本等方式。

用户可以根据自己的习惯和需求选择适合的方式进行设计。

图形界面友好易用，适合初学者；命令行和脚本则更适合有一定经验和需求的用户。

2. 设计编辑Quartus II提供了强大的设计编辑功能，用户可以在其中创建和编辑设计模块、信号线和电路连接等。

设计编辑界面清晰简洁，用户可以方便地进行设计布局和调整。

3. 仿真和验证Quartus II内置了仿真和验证工具，用户可以通过仿真来验证设计的正确性和性能。

仿真工具支持波形查看和信号分析等功能，帮助用户进行设计调试和优化。

4. 综合和优化Quartus II具备强大的综合和优化功能，可以将设计代码转化为硬件描述，进而生成逻辑电路。

综合工具会根据用户的约束条件和优化目标，自动进行逻辑优化和资源分配，提高设计的性能和效率。

5. 布局和布线Quartus II提供了先进的布局和布线工具，可以将逻辑电路映射到实际的FPGA芯片上。

布局工具可以根据用户的约束条件和性能要求，自动进行电路元件的位置分配；布线工具则负责将电路元件之间的连接线路进行规划和布线。

6. 下载和调试Quartus II支持将设计文件下载到目标FPGA芯片上，并提供了调试工具来验证和调整设计的正确性。

实验一、Quartus II的使用—电路图输入方式一、实验目的：（1）熟悉Quartus II开发环境的使用（2）掌握利用Quartus II进行简单数字电路设计的基本流程及方法（3）掌握Quartus II开发环境中建立电路图的方法（4）了解Quartus II下简单设置输入激励的方法二、实验步骤下面以1位全加器为例介绍如何使用Altera Quartus II设计软件来对可编程逻辑器件进行编程。

（1）双击桌面上Quartus II 图标，运行Quartus II 软件，如图所示：图1 Quartus II 软件界面（2）建立工程。

选择菜单File→New Project Wizard，如图2所示图2 选择建立新工程向导菜单项单击菜单项New Project Wizard 后，出现向导提示框，单击按钮Next，出现如图3所示New Project Wizard 对话框界面，在该界面中输入相应工程名称和存放路径，然后单击按钮Next。

图3 New Project Wizard对话框界面出现如图4所示的Add Files 对话框界面，在File name 栏中输入文件名称，如“Adder”。

图4 Add Files对话框界面出现如图 5 所示的器件设置对话框界面，实验系统使用的是MAXII 系列的EPM1270T144C5 芯片，找到该器件后选中它，然后一直单击按钮Next，完成新工程的建立图5 器件设置对话框界面（3）新建设计文件建立新工程后，选择菜单File→New，弹出如图6 所示的新建设计文件选择窗口。

选择框中的Device Design Files 页下的项目Block Diagram/Schematic File，使用图形设计方式，单击按钮OK，则打开了图形编辑器窗口。

图6 新建设计文件选择框选择菜单File→Save As，在文件保存对话框中输入文件名，如Adder，然后单击按钮“保存”，则创建了图形设计文件Adder（4）设计逻辑电路。

QuartusII实验报告××××⼤学实验报告⾃学院（系）专业班成绩评定实验题⽬：第周星期⼀、实验⽬的1. 熟悉译码器、数据选择器、计数器等中规模数字集成电路（MSI）的逻辑功能及其使⽤⽅法。

2. 掌握⽤中规模继承电路构成逻辑电路的设计⽅法。

3. 了解EDA软件平台Quartus II的使⽤⽅法及主要功能。

⼆、预习要求1. 复习数据选择器、译码器、计数器等数字集成器件的⼯作原理。

2. 熟悉所有器件74LS153、74LS138、74LS161的功能及外引线排列。

3．完成本实验规定的逻辑电路设计项⽬，并画出接线图，列出有关的真值表。

三、实验基本原理1．译码器译码器的逻辑功能是将每个输⼊的⼆进制代码译成对应的⾼、低电平信号。

译码器按功能可分为两⼤类，即通⽤译码器和显⽰译码器。

通⽤译码器⼜包括变量译码器和代码变换译码器。

变量译码器是⼀种完全译码器，它将⼀系列输⼊代码转换成预知⼀⼀对应的有效信号。

这种译码器可称为唯⼀地址译码器。

如3线—8线、4线—16线译码器等。

显⽰译码器⽤来将数字或⽂字、符号的代码译成相应的数字、⽂字、符号的电路。

如BCD-七段显⽰译码器等。

2．数据选择器数据选择器也陈伟多路选择器或多路开关，其基本功能是：在选择输⼊（⼜称地址输⼊）信号的控制下，从多路输⼊数据中选择某⼀路数据作为输出。

因此，数据选择器实现的是时分多路输⼊电路中发送端电⼦开关的功能，故⼜称为复⽤器。

⼀般数据选择器有n 个地址输⼊端，2n个数据输⼊端，⼀个数据输出端或反码数据输出端，同时还有选通端。

⽬前常⽤的数据选择器有2选1、4选1、8选1、16选1等多种类型。

3．计数器计数器是⼀个庸医实现技术功能的时序部件，它不仅可以⽤来对脉冲计数，还常⽤作数字系统的定时、分频、执⾏数字运算以及其他⼀些特定的逻辑功能。

74LS161是4位同步⼆进制计数器，它除了具有⼆进制加法计数功能外，还具有预置数、保质和异步置零等附加功能。

物理与电子科学学院专业实验报告实验课程：FPGA实验原理
实验项目：基于QUARTUSII图形输入电路的设计
专业：物理与电子科学学院
班级：电子信息科学与技术3班
姓名：马竞怡
学号：1308020328
实验日期：年月日
实验预习报告
一、实验目的及要求：
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。

Array 2)初步了解QUARTUSII原理图输入设计的全过程。

3)掌握组合逻辑电路的静态测试方法。

二、实验原理
3-8译码器三输入，八输出。

当输入信号按二进制方式的表示值为N时，输出端标号为N的输出端输出高电平表示有信号产生，而其它则为低电平表示无信号产生。

因为三个输入端能产生的组合状态有八种，所以输出端在每种组合中仅有一位为高电平的情况下，能表示所有的输入组合
译码器不需要像编码器那样用一个输出端指示输出是否有效。

但可以在输入中加入一个输出使能端，用来指示是否将当前的输入进行有效的译码，当使能端指示输入信号无效或不用对当前信号进行译码时，输出端全为高电平，表示无任
何信号。

A B C D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0
0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0
0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0
1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0
1 1 0 1 0 0 0 0 0 0
1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0。

实验1 应用QuartusII完成基本组合电路设计一、实验目的：熟悉QuartusⅡ的Verilog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。

二、实验内容1：首先利用QuartusⅡ完成2选1多路选择器（课本例3-3）的文本编辑输入(mux21a.v)和仿真测试等步骤，给出图1所示的仿真波形。

最后在实验系统上进行硬件测试，验证本项设计的功能。

图1 mux21a功能时序波形module mux21a(a,b,s,y);a,b,s;inputy;outputassign y=(s? a:b);endmodule2、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图2（或书93页图3-29），并将此文件放在同一目录中。

图2 含2选1多路选择器的模块module muxk(a1,a2,a3,s0,s1,outy);a1,a2,a3;inputs0,s1;inputouty;outputtmp;wireu1(.a(a2),.b(a3),.s(s0),.y(tmp));mux21au2(.a(a1),.b(tmp),.s(s1),.y(outy));mux21aendmodule按步骤对上例分别进行编译、综合、仿真。

并对其仿真波形作出分析说明。

3、引脚锁定以及硬件下载测试：选择目标器件是EP1C6，建议选实验电路模式5（附录文件：GW48 EDA-SOPC 主系统使用说明中图7）。

用键1(PIO0，引脚号为1)控制s0；用键2(PIO1，引脚号为2)控制s1；a3、a2和a1分别接clock5(引脚号为16)、clock0(引脚号为93)和clock2(引脚号为17)；输出信号outy仍接扬声器spker(引脚号为129)。

通过短路帽选择clock0接256Hz信号，clock5接1024Hz，clock2接8Hz信号。

最后进行编译、下载和硬件测试实验（通过选择键1、键2，控制s0、s1，可使扬声器输出不同音调）。

数字电子技术基础实验报告题目：实验四基于Quartus II的硬件描述语言电路设计小组成员：小组成员：一、实验四基于Quartus II的硬件描述语言电路设计一、实验目的1)学习并掌握硬件描述语言VHDL；熟悉门电路的逻辑功能，并用硬件描述语言实现门电路的设计。

2)熟悉中规模器件译码器的逻辑功能，用硬件描述语言实现其设计。

3)熟悉时序电路计数器的逻辑功能，用硬件描述语言实现其设计。

4)熟悉分频电路的逻辑功能，并用硬件描述语言实现其设计。

二、实验要求要求1：参考“参考内容1”中给出的与门源程序，编写一个异或门逻辑电路。

1）用QuartusII波形仿真验证；2）下载到DE0开发板验证。

要求2：参考“参考内容2”中给出的将8421BCD码转换成0-9的七段码译码器源程序，编写一个将二进制码转换成0-E的七段码译码器。

1）用QuartusII波形仿真验证；2）下载到DE0开发板，利用开发板上的数码管验证。

要求3：参考“参考内容3”中给出的四位二进制计数器的源程序，编写一个计数器实现0-E计数。

用QuartusII波形仿真验证；要求4：参考“参考内容4”中给出的50M分频器的源程序，编写一个能实现占空比50%的5M和50M分频器即两个输出，输出信号频率分别为10Hz和1Hz。

下载到DE0开发板验证。

（提示：利用DE0板上已有的50M晶振作为输入信号，通过开发板上两个的LED灯观察输出信号）。

电路框图如下：要求5：利用已经实现的VHDL模块文件，顶层文件采用原理图设计方法，实现0-E计数自动循环显示，频率1Hz和10Hz可以切换。

（提示：如何将VHDL模块文件在顶层原理图文件中引用，参考参考内容5）三、实验设备（1）电脑一台；（2）数字电路实验箱；（3）数据线一根。

四、实验原理1.VHDL具有功能强大的语言结构，可以用简洁明确的源代码来描述复杂的逻辑控制。

它具有多层次的设计描述功能，层层细化，最后可直接生成电路级描述。

数字电路与逻辑设计实验实验名称：Quartus II 原理图输入法设计班级：实验目的：1、熟悉用Quartus II 原理图输入法进行电路设计和仿真；2、掌握Quartus II图形模块的生成与调用；3、熟悉实验板的使用。

一、实验所用仪器与元器件：1、计算机2、直流稳压电源3、数字系统与逻辑设计实验开发板二、实验内容：1、用逻辑门设计实现一个半加器，仿真验证其功能，并生成新的半加器图形模块单元。

2、用实验内容 1 中生成的半加器模块和逻辑门设计实现一个全加器，仿真验证其功能，并下载到实验板测试，要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。

3、用3线-8线译码器和逻辑门设计实现函数=+++,仿真验证其功能，并下载到实验F C B A C B A C B A C B A板测试。

要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。

三、 设计思路与过程：1、半加器的实现：半加器是能够实现两个1位二进制数码相加求得和数及向高位进位的逻辑电路。

设被加数和加数用变量A 、B 表示，求得的和、向高位进位用变量S 、C 表示，则可得如下真值表：由真值表可以写出S 、C 的函数表达式：S A BC A B=⊕=所以半加器用一异或门和与门即可实现。

2、全加器的实现（可用1中封装好的半加器） 全加器是实现两个1位二进制数及低位来的进位相加（即将3个1位二进制数相加），求得和数及向高位进位的逻辑电路。

在该全加器中，A1、B1分别表示输入的被加数、加数、C_1表示低位来的进位，S1、C1分别表示本位和、高位的进位。

可得该电路的真值表：由真S1、C1的卡诺图为得1111111111111111S =A B C _+A B _A B _A B _=A B _C C C C ++⊕⊕同理可得111111()_C A B C A B =⊕+3、利用3线-8线译码器和逻辑门设计实现函数F C B A C B A C B A CBA=+++3线-8线译码器的符号如右图所示（由于没有74LS138，就用74138来替代了）。