eda实验
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EDA实验报告班级:姓名:目录实验一:七段数码显示译码器设计 (1)摘要 (1)实验原理 (1)实验方案及仿真 (1)引脚下载 (2)实验结果与分析 (3)附录 (3)实验二:序列检测器设计 (6)摘要 (6)实验原理 (6)实现方案及仿真 (6)引脚下载 (7)实验结果与分析 (8)实验三:数控分频器的设计 (11)摘要 (11)实验原理 (11)方案的实现与仿真 (11)引脚下载 (12)实验结果及总结 (12)附录 (12)实验四:正弦信号发生器 (14)摘要 (14)实验原理 (14)实现方案与仿真 (14)嵌入式逻辑分析及管脚下载 (16)实验结果与分析 (17)附录 (18)实验一:七段数码显示译码器设计摘要:七段译码器是一种简单的组合电路,利用QuartusII的VHDL语言十分方便的设计出七段数码显示译码器。
将其生成原理图,再与四位二进制计数器组合而成的一个用数码管显示的十六位计数器。
整个设计过程完整的学习了QuartusII的整个设计流程。
实验原理:七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译码程序在FPGA\CPLD中来实现。
本实验作为7段译码器,输出信号LED7S的7位分别是g、f、e、d、c、b、a,高位在左,低位在右。
例如当LED7S 输出为“1101101”时,数码管的7个段g、f、e、d、c、b、a分别为1、1、0、1、1、1、0、1。
接有高电平段发亮,于是数码管显示“5”。
实验方案及仿真:I、七段数码显示管的设计实现利用VHDL描述语言进行FPGA上的编译实现七段数码显示译码器的设计。
运行QuartusII在G:\QuartusII\LED7S\下新建一个工程文件。
新建一个vhdl语言编译文件,编写七段数码显示管的程序见附录1-1。
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译码器实验报告EDA译码器实验报告引言:本实验旨在通过使用EDA(Electronic Design Automation)软件,设计并验证一个译码器电路的功能和性能。
译码器是一种常见的数字电路,用于将输入的二进制代码转换为相应的输出信号。
在本实验中,我们将使用EDA软件进行电路设计、模拟和验证。
一、实验目的本实验的主要目的是通过设计和验证一个译码器电路,加深对EDA软件的理解和应用。
具体目标包括:1. 掌握EDA软件的基本操作和功能;2. 设计并实现一个译码器电路;3. 进行电路模拟和性能验证。
二、实验步骤1. EDA软件的安装与配置在开始实验之前,我们需要安装和配置EDA软件。
根据软件提供的安装向导,进行相应的操作,并确保软件能够正常运行。
2. 译码器电路的设计译码器电路是由多个逻辑门组成的,根据输入的二进制代码,将其转换为相应的输出信号。
在设计电路时,需要确定输入和输出的位数,并选择适当的逻辑门类型。
根据实验要求,我们选择了4位译码器电路作为设计目标。
3. 电路的连接与布线在EDA软件中,我们可以使用图形化界面进行电路的连接和布线。
首先,将所需的逻辑门拖拽到工作区,并根据电路设计的要求进行连接。
然后,通过布线功能将电路中的元件连接起来,确保信号能够正确传输。
4. 电路的模拟与验证在完成电路的连接和布线后,我们可以进行电路的模拟和验证。
通过EDA软件提供的仿真功能,输入不同的二进制代码,并观察输出信号的变化。
通过对比实际输出和预期输出,可以验证电路的正确性和性能。
三、实验结果与分析在进行电路模拟和验证后,我们得到了一系列的实验结果。
通过分析这些结果,可以得出以下结论:1. 译码器电路能够正确地将输入的二进制代码转换为相应的输出信号。
例如,输入“0000”时,输出为“0001”;输入“0001”时,输出为“0010”等等。
2. 译码器电路的响应速度较快,能够在很短的时间内完成输入和输出的转换。
实验一组合电路的设计1. 实验目的:熟悉MAX + plus II 的VHDL 文本设计流程全过程,学习简单组合电路的设计、多层次电路设计、仿真和硬件测试。
2. 实验内容:设计一个2选1多路选择器,并进行仿真测试,给出仿真波形。
3. 实验程序如下:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all; entity mux21a isport(a,b,s:in std_logic;y:out std_logic); end entity mux21a; architecture one of mux21a is beginy<=a when s='0' else b ; end architecture one ;4. 仿真波形(如图1-1所示)图1-1 2选1多路选择器仿真波形5. 试验总结:从仿真波形可以看出此2选1多路选择器是当s为低电平时,y输出为b, 当s为高电平时,y输出为a(y<=a when s='0' else b ;),完成2路选择输出。
实验二时序电路的设计1. 实验目的:熟悉MAX + plus II VHDL文本设计过程,学习简单的时序电路设计、仿真和测试。
2. 实验验内容:设计一个锁存器,并进行仿真测试,给出仿真波形。
3. 实验程序如下:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity suocun7 isport(clk: in std_logic;en: in std_logic;D: in std_logic_vector(7 downto 0);B:out std_logic_vector(7 downto 0)); end suocun7;architecture one of suocun7 issignal K: std_logic_vector(7 downto 0); beginprocess(clk,en,D)beginif clk'event and clk='1' thenif en ='0'thenK<=D;end if;end if;end process;B<=K;end one;4.仿真波形(如图2-1所示)图2-1 8位锁存器仿真波形此程序完成的是一个8位锁存器,当时钟上升沿到来(clk'event and clk='1')、使能端为低电平(en ='0')时,输出为时钟上升沿时的前一个数,从仿真波形看,实现了此功能。
EDA实验报告一、实验目的本实验旨在通过使用EDA(数据探索性分析)技术,进一步了解和分析所研究数据的特征、分布、关系以及可能存在的异常值等,从而为后续的数据建模和决策提供更加准确的依据。
二、实验步骤1. 数据收集与加载从数据源中获取所需数据集,并使用相应的数据加载工具将数据集导入到实验环境中。
多种数据源包括文件、数据库、API请求等方式均可。
2. 数据检查与预处理对导入的数据进行初步检查,包括数据类型、缺失值、异常值等方面的处理。
根据具体需求,对缺失值可以进行填充或删除操作,对异常值可以通过替换、删除或者修复的方式进行处理。
3. 数据探索性分析a) 描述性统计分析对各个变量进行描述性统计,包括计算均值、中位数、标准差等指标,以直观地了解数据的分布和变异程度。
b) 单变量分析对每个变量进行分析和探索,绘制直方图、箱线图、概率密度图等,以帮助我们了解变量的分布情况、异常值等。
c) 多变量分析使用散点图、柱状图、热力图等方式,对不同变量之间的关系进行分析。
可以通过相关性分析、协方差矩阵等方法来探索变量之间的线性关系。
4. 结果可视化在数据分析过程中,可以使用适当的可视化方法将分析结果直观地展示出来,如绘制折线图、散点图、热力图等。
可视化可以更好地理解数据的特征和趋势。
5. 异常检测与处理在探索性分析过程中,发现异常值后,需要进一步分析和决定如何处理它们。
可以采用剔除、修复等方式,使得数据能够更加符合实际情况。
6. 相关性分析对于关键变量之间的相互关系,可以使用相关性分析等统计方法来衡量它们的相关程度。
这可以帮助我们理解变量之间的影响和作用,以及它们与问题或目标变量之间的关系。
三、实验结果通过对所研究数据集的EDA实验,我们得出以下结论:1. 数据集的缺失值情况较为严重,需要进行适当的处理,以避免因缺失数据引起的结果不准确或失真的问题。
2. 变量A和变量B之间存在较强的正相关关系,即当A增加时,B 也会相应地增加;变量C则与变量A和B之间的关系较弱。
姓名:郭灵芝学号:0704240115班级:通信一班07042200实验一0704240115 郭灵芝通信一班一.实验内容1.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。
2.加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ,调节电路使输出不失真,测试此时的静态工作点值。
测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;3.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(幅度1mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。
4.测电路的频率响应曲线和f L、f H值。
二.放大电路的原理图(1-1)放大电路的原理图R为滑动变阻器,该电路用的是三极管来实现放大,采用的是电压偏置,接法是共射极,1R的大小从而改变三极管的静态工作点,使三极管处于正常放通过它改变接入电路中的1大状态。
为了确定好的静态工作点,进行如下静态分析:上面图1-1的静态电路如下(1-2)放大电路所对应的静态电路可以用两个交流电压表分别测量输入电压和输出电压,输出电压除以输入电压即为放大倍数。
为了保证放大电路工作在放大区(可用示波器监测,保证波形不失真),将交流输入电压调为1mv,2mv,3mv 。
电压表均用交流模式。
当交流信号源取下表所示不同值时,读出电压表的读数,即i V 和0V ,并计算电压的放大倍数。
(表一)结论:当三极管工作在放大区时,其电压放大倍数近似为常数。
即输入电压随输入电压线性变化。
且放大倍数符合大于50的要求。
(表二)结论1R 调到10%到80%之间时三极管都正常放大,这可以通过C I 与B I 的比值即β来确定,在这个区间里β基本保持不变,当然1R 处于0%到10%之间的确定不了,这个还要通过实际测量的β来确定。
三.失真研究1. 电位器调到0%,交流信号保持20mv ,5 KHz ,输出信号如下(1-3)饱和失真的波形图此时负半周出现了失真,即削底,对于NPN 管说明出现了饱和失真。
实验一QUARTUS II软件安装、基本界面及设计入门一、实验目的:QUARTUSII是Altera公司提供的EDA工具,是当今业界最优秀的EDA设计工具之一。
提供了一种与结构无关的设计环境,使得电子设计人员能够方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。
通过本次实验使学生熟悉QUARTUSII软件的安装,基本界面及基本操作,并练习使用QUARTUS的图形编辑器绘制电路图。
二、实验内容:1、安装QUARTUSII软件;2、熟悉QUARTUSII基本界面及操作;3通过一个4位加法器的设计实例来熟悉采用图形输入方式进行简单逻辑设计的步骤。
三、实验仪器:1、PC机一台;2、QUARTUSII软件;3、EDA实验箱。
四、实验原理:4位加法器是一种可实现两个4位二进制数的加法操作的器件。
输入两个4位二进制的被加数A和B,以及输入进位Ci,输出为一个4位二进制和数D和输出进位数Co。
半加操作就是求两个加数A、B的和,输出本位和数S及进位数C。
全加器有3位输入,分别是加数A、B和一个进位Ci。
将这3个数相加,得出本位和数(全加和数)D和进位数Co。
全加器由两个半加器和一个或门组成。
五、实验步骤:安装QUARTUSII软件;因为实验时我的机器了已经有QUARTUSII软件,所以我并没有进行安装软件的操作。
设计半加器:在进行半加器模块逻辑设计时,采用由上至下的设计方法,在进行设计输入时,需要由下至上分级输入,使用QuartusIIGraphic Editor进行设计输入的步骤如下。
(1)、打开QUARTUSII软件,选择File-new project wizard…新建一个设计实体名为has的项目文件;(2)、新建文件,在block.bdf窗口下添加元件符号,并连接。
如下图:半加器原理图(3)、将此文件另存为has.gdf的文件。
(4)、在主菜单中选择Processing→Start Compilation命令,系统对设计进行编译,同时打开Compilation Report Flow Summary窗体,Status视图显示编译进程。
一.基础部分1.整体框架采用自顶向下的层次化设计思路,将实现功能的各模块放入单独的文件内完成,最后通过top文件例化各个模块实现整体功能,再根据引脚约束与硬件对应。
在本例的基础部分主要分为计数频率5hz的分频,七段数码管的驱动,七段数码管扫描的频率,计数模块,16进制到10进制转换模块。
下面逐项介绍:2.计数频率5HZ分频a.设计思路由上一个实验,我们知道1HZ的分频需要计数到49999999,因此本例的5HZ应该计数到上次计数值的五分之一:9999999,也就是十六进制下的98967f,将分频后的时钟div_clk_098作为输出。
为了最终的顶层设计具有清零功能,因此对每一个子模块也加入清零引脚。
b.源代码module divclk_2_098(input clk_098,input rst_098,output reg div_clk_098);reg[31:0]counter_098;always@(posedge clk_098 or posedge rst_098)beginif(rst_098)counter_098<=32'h00000000;elseif(counter_098==32'h0098967f)//5hz分频begincounter_098<=32'h00000000;div_clk_098<=~div_clk_098;endelsecounter_098<=counter_098+1;endendmodule3.数码管刷新频率分频a.设计思路根据人眼的视觉暂留效应,当数码管的刷新频率很快的时候,看上去会像多个数码管通识导通。
但原有100MHZ的主频太快,以此刷新并不能实现效果,查阅资料并实际测试,让其计数到60000左右可以完成任务,最终选取了61567,即16进制下的f07f,将输出scan_clk_098作为顶层文件中的七段数码管的时钟进行驱动刷新。
eda仿真实验报告EDA仿真实验报告一、引言EDA(Electronic Design Automation)是电子设计自动化的缩写,是指利用计算机技术对电子设计进行辅助、自动化的过程。
在现代电子设计中,EDA仿真是不可或缺的一环,它可以帮助工程师验证电路设计的正确性、性能和可靠性。
本篇报告将介绍我在EDA仿真实验中的经验和收获。
二、实验背景本次实验的目标是对一个数字电路进行仿真,该电路是一个4位加法器,用于将两个4位二进制数相加。
通过仿真,我们可以验证电路设计的正确性,并观察其在不同输入情况下的输出结果。
三、实验步骤1. 电路设计:首先,我们根据给定的要求和电路原理图进行电路设计。
在设计过程中,我们需要考虑电路的逻辑关系、时序要求以及输入输出端口的定义等。
2. 仿真环境搭建:接下来,我们需要选择合适的EDA仿真工具,并搭建仿真环境。
在本次实验中,我选择了Xilinx ISE Design Suite作为仿真工具,并创建了一个仿真项目。
3. 仿真测试向量生成:为了对电路进行全面的测试,我们需要生成一组合适的仿真测试向量。
这些测试向量应该覆盖了电路的所有可能输入情况,以验证电路的正确性。
4. 仿真运行:在仿真环境搭建完成后,我们可以开始进行仿真运行了。
通过加载测试向量,并观察仿真结果,我们可以判断电路在不同输入情况下的输出是否符合预期。
5. 仿真结果分析:仿真运行结束后,我们需要对仿真结果进行分析。
通过对比仿真输出和预期结果,可以判断电路设计的正确性。
如果有不符合预期的情况,我们还可以通过仿真波形分析,找出问题所在。
四、实验结果与讨论在本次实验中,我成功完成了4位加法器的仿真。
通过对比仿真输出和预期结果,我发现电路设计的正确性得到了验证。
无论是正常情况下的加法运算,还是特殊情况下的进位和溢出,电路都能够正确地输出结果。
在实验过程中,我还发现了一些有趣的现象。
例如,在输入两个相同的4位二进制数时,电路的输出结果与输入完全一致。
EDA实验报告EDA(VHDL编程)实验报告一、引言EDA (Electronic Design Automation) 是一种用于电子设计和验证的自动化工具。
VHDL(VHSIC Hardware Description Language)是一种硬件描述语言,用于描述和建模数字系统。
本实验旨在使用VHDL编程并使用EDA工具进行设计和验证。
二、实验目的1.理解并熟悉VHDL编程2.学会使用EDA工具进行设计和验证3.实践数字系统的建模和仿真三、实验过程1.VHDL编程根据实验要求,我们使用VHDL编程来实现一个4位2选1多路器。
首先,我们定义输入端口和输出端口,并声明所需的信号和变量。
然后,我们编写组合逻辑和时序逻辑以实现所需的功能。
最后,我们将实例化该多路器并指定其输入和输出端口。
2.EDA工具设计和验证我们选择了 Xilinx ISE Design Suite 作为我们的 EDA 工具。
首先,我们创建一个新的项目并选择相应的 FPGA 芯片。
然后,我们添加我们的VHDL 设计文件到项目中,并进行综合、布局和路由。
最后,我们使用仿真工具验证我们的设计。
四、实验结果经过实验,我们成功地编写并实例化了一个4位2选1多路器。
我们使用 Xilinx ISE Design Suite 进行综合、布局和路由,并成功验证了我们的设计。
五、实验总结通过本实验,我们掌握了VHDL编程和EDA工具的使用。
我们学会了使用VHDL描述数字系统,并使用EDA工具进行设计和验证。
这些技能对于电子设计和验证非常重要,并将有助于我们更好地理解和应用数字系统的原理和方法。
在实验过程中,我们也遇到了一些困难和挑战。
例如,我们可能需要更深入地了解VHDL编程的语法和方法,以及如何使用EDA工具的高级功能。
此外,我们还需要更多的实践来提高我们的设计和仿真技能。
总之,本实验有助于我们深入学习和理解数字系统的设计和验证。
通过实践和使用EDA工具,我们能够更好地应用所学知识,提高我们的设计和验证能力。
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(3 downto 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数字钟实验报告EDA实验EDA实验数字钟一.实验任务用FPGA器件和EDA技术的设计已知条件:XXX软件XXX实验开发装臵基本功能:1.以数字形式显示时,分,秒的时间;2.小时计数器为24进制;3.分,秒计数器为60进制;多功能数字电子钟设计:输入变量:时钟CPS,直接清零RD;输出变量:小时H[7..4]、H[3..0]为8421BCD码输出,其时钟为CLK;分计时M[7..4]、M[3..0]为8421BCD 码输出,其时钟为CPM;秒计时S[7..4]、S[3..0]为8421BCD码输出,其时钟为CLK;RD为清零信号等。
二.仿真与波形1.60进制原理图如下;其仿真波形如下:2.24进制原理图如下:其仿真波形如下:3.数字钟的整个电路图如下:逻辑电路说明:由电路分析得知,多功能数字电子钟最基本的计时电路在CLK(秒)时钟作用下,电路输出变量为H[7..0],M[7..0]及S[7..0],按8421BCD码正常走时,电路为异步时序逻辑电路4.数字电子钟的仿真波形如下:仿真波形分析及结论:由仿真波形分析得知在CLK(秒)时钟作用下,电路正常走时。
分析过程完全符合多功能数字电子钟最基本的计时功能,逻辑电路设计正确。
三.感想:这次的课程设计的内容是《EDA多功能数字钟》,这次课程设计验我花了两个上午的时间。
虽然我是顺利的完成了任务,但是在实验中我还是发现了自己存在的一些问题。
在课程设计中我经常做完上一步就忘记了下一步该怎么做,总是一边看老师的课件一边做,这样一来浪费了不少时间,这是由于我对软件的操作不熟练的缘故,因此我觉得我应该在今后的日子里多练习一下这个MA_+PLUS软件,做到在以后的学习及工作中能利用这个软件快速的正确的完成任务。
在实验中我还经常出现掉步骤的现象,比如经常忘记“指向当前文件”,从而导致得到的结果是错误的甚至根本就得不到结果,这全都是因为粗心大意造成的。
在今后的日子里我会努力的去改掉这个毛病,从而高质量的完成老师交给我的各项任务!。
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..)。
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。
第三步:将安装文件夹中的License 文件夹打开,里面有一个License.bat 注册文件,将此文件复制到你的安装目录下(你的安装目录可放在任一个驱动器下,然后建立一个Max10的文件夹,将系统安装在此文件夹中,安装后此文件夹中会有三个文件夹)的任一个文件夹中,要清楚位置。
第四步:注册启动Max+PlusII 软件,可以从开始-->程序-->Altera-->Max+PlusII 打开,也可以建立一个快捷方式在桌面上。
实验项目一:74LS318译码器的设计实验目的:1、通过一个简单的三-八译码器的设计,让学生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、实验的硬件要求:1、EDA2000实验箱(其他厂家具有同等配置试验箱均可),主要使用:输入:DIP拨码开关3位、输出:LED灯;2、主芯片:EP1K1OTC100-3(大于此规模的芯片亦可);3、计算机与QUARTUS 软件;三、实验原理三-译码器为三输入、八输出。
当输入信号按二进制方式的表示值为N时(输入端低电平有效),输出端从零到七,标号为N输出端输出低电平表示有信号产生,而其它则为高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低电平的情况下,能表示所有的输入组合,因此不需要像编码器实验那样再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。
本例设计中没有考虑使能输入端,自己设计时可以考虑加入使能输入端时,程序如何设计。
表8.1三-八译码器真值表输入输出A2 A1 A0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 1 0 0 0 0 0 0 1 00 1 0 0 0 0 0 0 1 0 00 1 1 0 0 0 0 1 0 0 01 0 0 0 0 0 1 0 0 0 01 0 1 0 0 1 0 0 0 0 01 1 0 1 0 0 0 0 0 01 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0四、实验步骤:打开QUARTUS II,打开原理图编辑器,按图8.26进行原理图设计。
各逻辑符号放置在原理图上后,经检查保存原理图。
完成了原理图的输入后,我们就可以用前面介绍的软件的使用方法,对程序进行管脚的定义、编译、仿真、下载,完成整个实验的设计。
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。
EDA实验课程简介EDA实验课程是为了更好的提高科研能力,深化本科及高职高专的教学方针,使学生能更有效的将理论知识与实践结合起来而创办的一个集教学和科研为一体的实验课程。
EDA实验室位于电子信息楼B304,占地面积为140㎡,其所含的设备有:联想电脑32台及配套的可编程器件CPLD/FPGA实验箱50套。
这套可编程器件CPLD/FPGA实验系统配有功能强大的开发软件,不仅支持多种电路设计方法,如电原理路图、硬件描述语言VHDL 等,而且还支持电路仿真和时序分析等功能,为老师和学生开发和调试产品提供了极大的方便。
EDA实验课程适用专业应用电子、通信工程、电子信息工程、供用电技术、电气工程、机电一体化、水动等电子、机械专业。
适用课程可编程控制器原理及应用。
主要实验项目有 :1、矩阵键盘控制接口设计实验2、 电子色子游戏机设计实验3、 数字时钟设计实验4、 秒表设计实验5、VGA 显示接口设计实验-VGA 彩条信号发生器6、PS/2 键盘接口设计实验7、 16×16 点阵汉字显示与应用设计实验8、 液晶显示与应用设计实验9、 串行AD 数据采集与显示设计实验10、 并行AD 数据采集与显示设计实验-数字电压表11、并行DA-简易函数发生器设计实验12、 串行DA-函数信号发生与扫频信号发生器设计实验13、硬件电子琴设计实验14、 计算机控制的(串行口)电子琴设计实验15、乐曲自动演奏与硬件电子琴设计实验16、 并行口实验-直接数字合成DDS 设计实验17、 简易语音采集与处理-数字录音机设计实验EDA实验室优美的教学环境为学生施展才华提供了广阔的空间,使学生在学习理论知识的同时又能在实践上加强感性认识,提高实际操作能力。
一、实验部分实验一仪器的熟悉及半加器的设计一、实验内容:(1)熟悉实验台(2)用VHDL设计半加器及或门,并给出程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试及详细实验过程。
(3)根据以上的实验内容写出实验报告,包括程序设计、软件编译、仿真分析和详细实验过程;给出程序分析报告、仿真波形图及其分析报告。
实验二简单组合电路的设计一、实验目的:熟悉Max+plusⅡ的VHDL文本设计流程全过程,学习简单组合电路的设计、多层次电路设计、仿真和硬件测试。
二、实验内容1:利用MAX+plusⅡ完成2选1多路选择器的文本编辑输入(mux21a.vhd)和仿真测试等步骤,给出下图所示的仿真波形。
三、实验内容2:将多路选择器看成是一个元件mux21a,利用元件例化语句并将此文件放在同一目录。
以下是参考程序:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY MUXK ISPORT (a1,a2,a3,s0,s1 : IN STD_LOGIC;outy : OUT STD_LOGIC );END ENTITY MUXK;ARCHITECTURE BHV OF MUXK ISCOMPONENT MUX21APORT ( a,b,s : IN STD_LOGIC;y : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT ;SIGNAL tmp : STD_LOGIC;BEGINu1 : MUX21A PORT MAP(a=>a2,b=>a3,s=>s0,y=>tmp);u2 : MUX21A PORT MAP(a=>a1,b=>tmp,s=>s1,y=>outy);END ARCHITECTURE BHV ;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,并画出电路结构,说明该电路的功能。
四、实验报告:根据以上的实验内容写出实验报告,包括程序设计、软件编译、仿真分析和详细实验过程;给出程序分析报告、仿真波形图及其分析报告。
EDA技术实验报告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)COCO 1S 2S 3S 4(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。
实验三利用gal16v8实现4线-7段译码器的功能
一、实验目的
1.了解GAL16V8的结构及其应用;
2.掌握GAL器件的设计原则和一般格式;
3.掌握通用逻辑GAL的编程、下载、验证功能的全
部过程。
二、实验内容
用GAL16V8芯片实现4线-7段译码器的功能。
GAL16V8的管脚如图1所示:其中管脚10和20分别接到电源的负极和正极;
图1GAL16V8的管脚
本实验要驱动的数码管是共阳极数码管,则4线-7段译码器的真值表如图2所示:
图24线-7段译码器的真值表
根据真值表编写逻辑表达式:
/Y7=/A3*/A2*/A1*/A0+/A3*/A2*/A1*A0+/A3*A2*A1*A0
/Y6=/A3*/A2*/A1*A0+/A3*/A2*A1*/A0+/A3*/A2*A1*A0+/A3*A2*A1*A0
/Y5=A3*A2*/A1*/A0+/A3*/A2*/A1*A0+/A3*A2*A1*A0+/A3*/A2*A1*A0+/A3*A2*/A1*A0 +A3*/A2*/A1*A0
/Y4=/A3*A2*/A1*/A0+/A3*/A2*/A1*A0+/A3*A2*A1*A0
/Y3=/A3*/A2*A1*/A0
/Y2=/A3*A2*/A1*A0+/A3*A2*A1*/A0
/Y1=/A3*A2*/A1*/A0+/A3*/A2*/A1*A0
其中Y1-Y7是输出,分别对应真值表中a,b,c,e,f,g,A0-A3是输入,分别对应真值表中的A,B,C,D;
三、实验步骤
1)编写PLD格式的程序源文件
利用记事本编辑源文件如图3所示,格式保存为“PLD”。
图3PLD格式的源文件
2)用FM软件对源文件进行编译生成JED格式的目标文件
打开FM软件,屏幕上出现键入输入文件名的提示如图4所示。
键入已准备好的PLD后缀的源文件的文件名,并按回车键,屏幕上出现5项选项,并提示键入相应的选择项(数字键1~5)如图5所示。
图4输入文件名提示
图5选项界面
其中:
第1项,建立列表文件操作,将产生后缀为LST的列表文件。
第2项,建立熔丝图文件操作,将产生后缀为PLT的熔丝图文件。
第3项,建立JEDEC文件操作,将产生后缀为JED的JEDEC文件。
第4项,读入一个新源文件操作。
第5项,退出FM操作。
键入3,生成后缀为“JED”的目标文件。
3)用superpro软件和相应硬件将目标文件烧录到gal16v8中(1)将gal芯片查到烧录器,烧录器如图6所示:
图6烧录器
检查芯片的型号是否正确,引脚是否整齐正直,在编程器上按芯片的正确方向插入GAL16V8芯片。
(2)启动SuperPro编程器
将SuperPro烧录器与计算机的USB接口相连,打开编程器电源开关。
然后打开SUPERPRO软件。
烧录器与软件界面连接好界面如图7所示:
图67软件与硬件连接好
(3)选择烧录器件
运行SuperPro后,在DEVICE TYPE框内单击PLD的单选按钮。
在主界面的工具栏上,单击通过器件选厂家的按钮,给出相应的器件型号,最后单击“确定”,如图8所示,就可以对器件烧录了。
图8选择器件界面
(4)对芯片烧录
在工具栏上选择装入文件的按钮,找到并调入编译好的JED文件,如图9所示,然后按一下工具栏上的编程按钮,就能在对话框中看到编程器对芯片的编程过程如图10所示。
图9调入JED格式的文件界面
图10烧录过程界面
(5)结束烧录
为了确定程序已经烧录到gal16v8芯片中,烧录成功提示后,再单击“verify”当对话框中显示“Verify OK”,表示编程成功。
这时可以取下芯片,关闭SuperPro。
4)功能验证
硬件原理图如图11所示:按照编写的程序绘制的硬件电路原理图;四个输入A0-A3分别是引脚3引脚4引脚5引脚6,七个输出分别是引脚12-引脚18;
按照硬件电路原理图焊接电路板,如图12所示:
图12硬件电路实物图
硬件电路通电,经过多次调试,实现了给定输入,显示相应数字,即用gal16v8编程实现了4线-7段译码器的功能
四、实验结论
通过测试电路通电测试,验证了GAL16V8能够实现4线-7段译码器的功能。
但对于一些实现复杂功能(逻辑表达式不容易推导出)的电路,采用通用逻辑GAL很难实现。
五、遇见问题及解决方法:
1)程序烧录成功,但就是显示不出数字;烧录错文件;
2)1-10显示顺序错乱;书上逻辑表达式错误;
实验四用EPM7032S可编程逻辑器件实现计数器功能
一、实验目的
1.了解EPM7032S的管脚及其应用;
2.学习使用Quartu sⅡ软件;
3.掌握可编程逻辑器件的设计输入、功能仿真、器件编程、电路系统测试的全部过程。
二、EPM7032S可编程逻辑器件简介
EPM7032S属于基于系统可编程5.0V的MAX7000S系列器件,是电可擦除只读存储器型可编程逻辑器件。
MAX7000S系列器件有128或更多宏单元作为内置JTAG边界扫描测试电路,计数频率达到175.4MHz时,管脚之间的逻辑时延为5ns。
图1为EPM7032S管脚图。
图1EPM7032S的管脚排列
三、实验内容
1.选用74系列元件实现十二进制计数器;
2.选用参数设置元件实现二十四进制计数器;
要求:
①使用Quartu sⅡ软件工具中的原理图输入方法、功能仿真、器件编程等功能;
②焊接电路,使用下载电缆对器件编程;
③使用仪器进行实际功能验证。
四、实验步骤
1.选用74系列元件实现十二进制计数器
(1)选用74系列元件用protel绘制电路原理图如图2所示:
(2)利用Quartus II5.1软件建立仿真原理图如图3所示:
图3仿真原理图
(3)仿真结果时序图如图4所示:
由时序图可以看出,当数码管显示到11时,再来一个脉冲,数码管显示00,实现了十二进
制。
(4)定义引脚如图5所示:
(5)绘制焊接电路原理图,如图6所示:
图6电路原理图
(6)焊接电路板,如图7所示:
图7焊接好的电路板
(7)打开Quartus II软件,电路连接好电源,下载线连接好电路接口和电脑,准备下载程序到EPM7032slc44芯片中;下载线如图8所示:一切准备好后,下载程序到芯片中,下载界面如图9所示:
图8下载线实物图
图9程序下载到芯片中界面
下载完成后,关闭电源,取下下载线;
(8)调节脉冲发生器,频率调节到1HZ左右,波形设置为矩形波,如图10所示:
用示波器显示波形如图11所示:
(9)将脉冲输出端接到电路中,连接好电源,打开开关,演示实验,如图12所示,是电路
显示在05的拍照;
图12实验显示05
选用参数设置元件实现二十四进制计数器
(1)利用Quartus II5.1软件建立仿真原理图如图13所示:
图13仿真原理图
(2)仿真结果时序图如图14所示:
图14仿真时序图(3)定义引脚如图15所示:
(4)绘制焊接电路原理图,如图16所示
图1624进制电路原理图
(5)焊接电路板
这里电路板是利用十二进制的电路,如图17所示,并没有做任何改动。
二极管是利用两个数码管中的左边数码管中a,b,c,d四位显示;
图17实物电路图
(6)打开Quartus II软件,电路连接好电源,下载线连接好电路接口和电脑,准备下载程序到EPM7032slc44芯片中;下载线如图8所示:一切准备好后,下载程序到芯片中,下载界面如图9所示:
(7)调节脉冲发生器,频率调节到1HZ左右,波形设置为矩形波,如图10所示:
用示波器显示波形如图11所示:
(8)将脉冲输出端接到电路中,连接好电源,打开开关,演示实验,如图12所示,是电路显示在05的拍照;。