数字电路与eda技术实验指导书(2011级电信实验班)

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1、《数字电路与EDA技术实验》实验指导书信息与通信工程学院2012年9月目录第一章实验系统11.1整体组成11.2核心板11.3主要模块1第二章开发平台52.1QuartusII简介52.2QuartusII开发流程5第三章实验项目9实验1全加器设计9实验2基于LPM的乘法器设计11实验3译码器设计14实验4触发器设计16实验5计数器设计18实验6数字频率计设计19实验7乐曲演奏设计21实验8数字钟设计24实验9数字电压表设计26I第一章实验系统1.1整体组成实验室采用NC-EDA-2000C实验系统，

2、整体组成如下图所示。1.2核心板实验系统的核心板采用Altera公司的EP1K10TC100-3芯片，位于实验箱组成框图的14所示位置，具有低内核电压、低功耗的特点。芯片内门电路高达1万门，内部使用RAM作电路结构，速度高达几百MHZ，其输出可用管脚已全部开放。1.3主要模块一、显示模块1、液晶显示模块实验系统采用进口双排16字符液晶显示模块组成，位于实验系统组成框图的16所示位置。其输入、输出信号在其下方，由13个连接孔与其它模块连接。2、8位数码管130位于实验系统组成框图的9所示位置，采用2个共

3、阴高红7段数码管组成，位选信号在数码管的左边由连接孔SEL0、SEL1、SEL2与其它模块连接。3、8×8LED点阵位于实验系统组成框图的15所示位置，横排8位显示的控制信号在点阵右边的3-8译码器的下方，由SEL0、SEL1、SEL2连接孔与其它模块连接。4、8位发光二极管位于实验系统组成框图的13所示位置。其输入由位于其下方的8位连接孔与其它模块连接，可以模拟二进制数据输出。二、接口模块实验系统有视频接口（VGA）、USB接口、RS232接口、通信模块的接口等几个模块。VGA接口位于实验组成框图的

4、19所示位置，USB接口位于实验组成框图的24所示位置，RS232接口位于实验组成框图的25所示位置。其信号输入输出均由位于模块左边的连接孔与其它模块连接。通信模块的输入输出位于实验系统组成框图的17、18所示位置。三、输入模块1、4×4键盘在实验系统组成框图的22所示位置。4×4键盘主要是通过编程实现0～F的输入，也可以作为一个控制键。在其上方的连接孔R1、R2、R3、R4控制横向4位；C1、C2、C3、C4控制纵向4位。2、8位复位开关复位开关可以通过手动控制为系统提供脉冲信号。在系统中一共提供了

5、8位的按键开关，当按下键后其输出为低电平，反之则为高电平。其输出端是模块上方对应的连接孔K1～K8。3、8位DIP开关位于实验系统组成框图中的21所示位置。主要功能是能保持高低电平，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8位拨档开关，当开关的档位在上方时则输出高电平，反之则为低电平。其输出端是模块上方对应的连接孔S1～S8。4、24M～2Hz分频电路在实验系统组成框图的20所示位置。在这个模块中采用了两个时钟源，一个是24M的高频时钟，另一个是32768Hz能完成二次分频的时钟。时钟输出

6、通过其上方的四组跳线改变其频率的输出，每一组频率相对独立。其频率值在电路板上均已标明。每一组的频率输出端是上方对应的CLK1、CLK2、CLK3、CLK4连接孔。130四、模数转换模块1、ADC0809芯片ADC0809芯片是8通道、8位逐次逼近式A/D转换器，位于实验系统组成框图中的3所示位置，完成模/数转换。CH0～CH7为8个模拟输入通道，其输入端是上方对应的CH0～CH7连接孔。AD0～AD7为数据输出端，通过其右边对应的D0～D7连接孔与其它模块连接。其它管脚通过其下方对应的连接孔与控制信号

7、相连。2、DAC0800芯片DAC0800芯片是8位分辨率的D/A转换芯片，具有连接简单、转换控制方便、价廉等优点，位于实验系统组成框图中的5所示位置，完成数/模转换。8位数据输入端由下方的D0～D7连接孔输入，模拟信号输出由LF411下方的Vout连接孔输出。五、控制模块1、电梯在本实验系统中模拟的是1个三层电梯上下的模块。位于实验系统组成框图的12所示位置。4个按键如上面标志所示分别表示每层楼上、下的请求信号，信号通过其右边对应的4个连接孔1KU（一楼上信号）、2KD（二楼下信号）、2KU（二楼上

8、信号）、3KD（三楼下信号）与其它模块连接。在中间有2个黄色的指示灯和2个绿色的指示灯。黄色的指示灯表示楼层有下的请求信号；绿色的指示灯表示楼层有上的请求信号。通过其右边对应的4个连接孔1U（一楼上信号）、2U（二楼上信号）、2D（二楼下信号）、3D（三楼下信号）与其它模块连接。模块最右边的3个红灯表示电梯到达楼层的标志信号，通过其右边对应的3个连接孔与其它模块连接。2、交通灯在实验系统组成框图的11所示位置。由12个红黄绿灯按交通灯方式排列的交通灯模块