电子设计自动化eda技术实验指导书(2014)

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1、电子设计自动化EDA技术实验指导书潘清明张建华南京工程学院自动化学院二○一四年三月25目录前言2实验一EDA开发软件QuartusII应用4实验二4位全加器设计6实验三8线-3线优先编码器设计10实验四10进制计数器设计13实验五8位循环移位寄存器17附录A实验电路工作模式结构图21附录BGW48-PK2系统万能接插口与芯片EP3C40Q240C8引脚对照表2525前言一、实验的基本要求电子设计自动化EDA技术实验课的目的在于培养学生掌握可编程逻辑器件基本的编程方法与开发应用技能。在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。二、实验前的准备实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指

2、导书(特别注意：附录A实验电路结构图和附录BGW48-PK2系统万能接插口与芯片EP3C40Q240C8引脚对照表),了解实验目的、原理、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题，并按照实验项目准备记录或拷贝实验程序、图表等等。实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始做实验。认真作好实验前的准备工作，对于培养同学独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。三、实验的进行电子设计自动化EDA技术实验一般一人一机,实验进行中的编辑、编译、器件选择、引脚分配、仿真等应有明确的文本和图表，要随时记录和保存，并保证其准确性。实验完毕，须将实验的文本和图表等由

3、指导教师审阅。经指导教师认可后，才允许退出实验过程，并整理好实验设备。四、实验报告实验报告是根据实验中观察和发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的心得体会。实验报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。实验报告包括以下内容：1．实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期、实验地点等。2.实验目的和要求、实验主要仪器和设备、实验原理、实验方案设计、实验方法、实验步骤、实验结果分析、实验结论、思考题等。3．按实验产生的图表可用坐标纸画出或打印。254．实验报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。5．每次实验每人独立完成一份报告，按时送交指导教师批阅。25实验一EDA开发软件Quar

4、tusII应用一、实验目的掌握QuartusII的安装与使用方法，EDA的开发流程及相关分析综合方法。二、实验原理根据EDA的设计流程：设计输入→编译→器件选择→管脚分配→设计仿真→时序分析→编程下载，在熟悉EDA开发软件QuartusII界面操作基础上，使用软件提供的编辑、编译、仿真等工具，分析所设计的系统。三、实验内容1、设计输入方法，包括图形输入、文本输入等；2、设计编译；3、器件选择及管脚分配；4、设计仿真；5、时序分析；6、编程下载；7、运行操作。四、实验条件1、计算机及操作系统2、QuartusII软件3、GW48-PK2实验开发系统4、USB-BLASTER下载器五、实验步

5、骤1、按图1.1所示，分别采用图形输入方式和文本输入方式编辑一与或非门电路。注意保存的文件名与实体名称一致。&AB&CD≥1Z图1.1二二输入与或非门252、建立项目文件(一般保存的项目文件名与实体名称一致)。3、编辑后，再对结果进行编译→器件选择→管脚分配→设计仿真→时序分析→编程下载→运行操作。4、具体写出以上实验操作步骤。注：①器件选择CycloneⅢ系列中的EP3C40Q240C8；②选择GW48-PK2工作模式“5”；③引脚分配如表1.1所示；表1.1引脚分配表引脚名称ABCDZ引脚号4341393855对应器件键8键7键6键5D8④程序下载选择工作模式后，按系统复位键。六、结

6、果与分析1、分别设计原理图和VHDL源程序；2、器件及管脚分配图；3、仿真波形；4、时序分析；5、编程下载及操作运行效果图。七、结论完成的主要工作及结论。包括功能评定、时序分析结论及操作运行结果。八、分析讨论1、QuartusII最基本的编辑方式有那些，你采用了哪几种方式？2、VHDL语言一般包括几个组成部分？3、你选择器件的原则是什么？25实验二4位全加器设计一、实验目的复习加法器的原理，掌握加法器的设计实现方法，设计实现数字系统设计中常用的4位全加器，在此基础上进一步熟悉QuartusII软件的使用方法，熟练掌握EDA的图形编程方法、开发流程、以及组合逻辑电路的设计、分析、综合、仿真

7、方法、编程下载及运行操作。二、实验原理4位全加器的引脚如图2.1所示。图2.14位全加器的引脚其中CIN表示输入进位位，COUT表示输出进位位，输入A和B分别表示加数和被加数。输出SUM＝A＋B＋CIN，当SUM大于15时，COUT置‘1’。三、实验内容根据所学相关知识，运用QuartusII软件的图形输入方法，实现4位全加器设计。首先给出设计原理并提出实现方案，经指导教师同意后，通过设计输入、编译综合、仿真验证、编程下载、运行操作