eda技术实验指导书

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1、EDA技术实验指导书唐浦华西华大学机械工程学院二零一六年制定24目录实验一：实验环境和平台的建立1实验二：译码器设计12实验三：码制变换译码器设计14实验四：四位加法器设计18实验五：时序逻辑电路设计20实验六：分频器的设计22实验七：通用移位寄存器的设计23实验八：数码管扫描显示的设计24实验九：正弦信号发生器的设计26实验十：序列检测器的设计3624实验一：实验环境和平台的建立一、实验目的：熟悉QuartusII的VHDL文本设计流程，学习8-3编码器的设计、仿真。二、实验内容：用VHDL编写8-3编码器的VHDL代码并仿真。三、实验环境PC机（Pentium100以上）、A

2、lteraKAX+plusII10.2CPLD/FPGA集成开环境。四、实验原理在数字系统中，常常需要将某一信息（输入）变换为某一特定的代码（输出）。把二进制码按一定的规律排列，例如8421码、格雷码等，使每组代码具有一特定的含义（代表某个数字或是控制信号）称为编码。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。编码器有若干个输入，在某一时刻只有一个输入被转换为二进制码。例如8线-3线编码器和10线-4线编码器分别有8输入、3位输出和10位输入、4位输出。8线-3线编码器的真值表见表1-1，管脚图如图1-1所示。输入输出A7A6A5A4A3A2A1A0Y2Y1Y000000001000000

3、00010001000001000100000100001100010000100001000001010100000011010000000111表1-18-3编码器真值表图1-18-3编码器管脚图五、实验步骤参见课件。24实验二：译码器设计一、实验目的：学习译码器的功能与定义，学习VHDL。二、实验内容：编写3-8译码器的VHDL代码并编译仿真。三、实验环境同实验一。四、实验原理译码是编码的逆过程，它的功能是将特定含义的二进制码进行辨别，并转换成控制信号，具有译码功能的逻辑电路成为译码器。译码器可分为两种类型，一种是将一系列代码转换成与之一一对应得有效信号。这种译码器可以称为

4、唯一地址译码器，它常用于计算机中对存储器单元地址的译码，即将每一个地址代码换成一个有效信号，从而选中对应的单元。另一种是将一种代码转换成另一种代码，所以也称为代码变换器。3线-8线译码器的真值表见表2-1，管脚图如图2-1所示。表2-13-8译码器真值表输入输出G1G2G3A2A1A0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0x1xxxx11111111xx1xxx111111110xxxxx1111111110000011111110100001111111011000101111101110001111110111100100111011111001011101111110011010

5、1111111001110111111124图2-13-8译码器管脚图一、实验步骤1、按照真值表编写3-8译码器VHDL代码。2、利用仿真软件进行编译仿真，给出电路的时序逻辑波形。3、分析仿真时序波形。24实验三：码制变换译码器设计一、实验目的：学习码制变换译码器的功能与定义，学习VHDL。二、实验内容：编写二–十进制译码器的VHDL代码并编译仿真。三、实验环境同实验一。四、实验原理译码是编码的逆过程，它的功能是将特定含义的二进制码进行辨别，并转换成控制信号，具有译码功能的逻辑电路成为译码器。译码器可分为两种类型，一种是将一系列代码转换成与之一一对应得有效信号。这种译码器可以称为

6、唯一地址译码器，它常用于计算机中对存储器单元地址的译码，即将每一个地址代码换成一个有效信号，从而选中对应的单元。另一种是将一种代码转换成另一种代码，所以也称为代码变换器。二–十进制译码器的真值表见教材表7.19，管脚图参见教材图7.52所示。五、实验步骤1、按照真值表编写二–十进制译码器VHDL代码。2、利用仿真软件进行编译仿真，给出电路的时序逻辑波形。3、分析仿真时序波形。24实验四：四位加法器设计一、实验目的：学习加法器的功能与定义，学习VHDL，学习用元件例化方法设计多层次结构的VHDL设计。二、实验内容：编写一个一位全加器和一个四位全加器的VHDL代码，用用元件例化方法建

7、立一个四位全加器并编译，仿真。三、实验环境同实验一。四、实验原理算术运算式数值系统的基本功能，更是计算机中不可缺少的组成单元。1、全加器全加法是算术运算电路中的基本单元，它们是完成1位二进制相加的一种组合逻辑电路。一位加法器的真值表见下表；由表3-1中可以看见，这种加法考虑低位来的进位，所以称为全加。一位全加器就是实现下表中逻辑关系的电路。表3-1一位半加器真值表被加数A加数B低位进位Ci和数S进位Co000000101010010110010011001101101011111