实验三基于QuartusII的流水灯设计仿真

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1、实验三：基于QuartusII原理图的流水灯设计及仿真一、实验目的掌握EDA集成工具软件QuartusII的使用；了解基于PLD的EDA设计流程；熟悉使用QuartusII原理图方式进行数字逻辑电路设计的方法；熟练掌握使用QuartusII对逻辑电路进行仿真。2二、实验设备计算机3三、实验原理流水灯是一种效果灯光，它通过按固定的规律将LED点亮或熄灭上图给出了一种简单的流水灯状态变化示意图，用逻辑电路控制8个LED灯，始终保持7亮1暗，在脉冲信号CP的推动下循环流动；将灯亮用1表示，灯灭用0表示；……………

2、…………………1．二进制译码器结合计数器实现使用八进制计数器产生74LS138地址端所需的8个地址信号，将计数输出Q0、Q1、Q2分别接入74LS138的A0、A1、A2，为计数器提供低频连续脉冲CP，即可在74LS138的8个输出端获得流水灯的连续状态输出八进制计数器可以通过将3个JK或D触发器先组成T’触发器，然后再级联为异步计数器2．移位寄存器构成顺序脉冲发生器实现移位寄存器构成顺序脉冲发生器可用来控制LED灯按照设计的顺序节拍进行变化，从而实现流水效果。74LS194是双向4位移位寄存器，为了控制8

3、个灯，可以将2片74LS194级联后构成8位顺序脉冲发生器顺序脉冲发生器启动时需要通过置数功能先预置状态初值，然后再切换回移位状态，这需要对74LS194的M1、M0模式控制端使用开关进行模式切换1．设计一个计数译码型流水灯的逻辑电路并完成仿真测试，电路采用8灯结构，8个灯按7亮1暗的规律循环流动，步骤要求如下：（1）在QuartusII软件环境下，采用原理图方式，完成逻辑电路设计。（2）启动全程编译，若存在严重的逻辑问题编译时会报错，修改直至电路无误；（3）新建波形激励文件并配置测试端口，合理设置仿真时间

4、长度及仿真时钟周期；（4）启动仿真。仿真运行完毕后会生成报告波形。分析仿真波形的特征，印证设计目标，是否达到预期设计。2．设计一个移存型流水灯的逻辑电路并完成仿真测试，电路采用8灯结构，8个灯按1亮7暗的规律循环流动。设计的步骤要求同上。6四、实验内容和要求1、异步模八计数器设计（在QuartusII中画图）由JK→T’构成异步模八计数器为74LS138产生连续变化的地址信号；f1为连续脉冲CP，为便于视觉观察，输入频率一般应为1-10Hz；Q2、Q1、Q0分别接到74138的地址端A2、A1、A0；7计数

5、译码型流水灯参考设计2、译码器应用（在QuartusII中进行图形设计）Q2、Q1、Q0接三个JK触发器的Q端输出，接收前端计数器输出的地址信号；Y0、Y1、……Y7与实验板上的LED灯进行连接（在QuartusII下进行引脚锁定），观察流水现象；8五、实验步骤1.通过QuartusII建立一个新项目；2.建立项目时选Cyclone系列（family）的目标器件（devices）EP1C3T144C83.新建图形设计文件，调用相关元件，设计总体电路原理图，并编译通过；4.新建波形矢量文件，添加引脚端口并编辑

6、激励波形，保存该文件并执行时序仿真，观察并分析仿真结果。9QuartusII软件操作流程请同学们参照后面的步骤，提前做好预习，熟悉QuartusII软件的操作环境；QuartusII软件可到实验中心网站上下载，要注意它的破解步骤。10一、准备1、使用QuartusII软件之前，请确保软件已正常破解若启动QuartusII时看到如下注册许可界面，则说明软件尚未注册许可，需要进行认证后才能正常使用：开始菜单运行中输入命令：cmd，打开dos命令窗；在命令窗中输入：ipconfig/all，即列出本机物理地址p

7、hysiccaladdress；用记事本打开本机D:Altera目录下的License.Dat文件，将其中的HostID替换为本机的物理地址即完成破解。（替换时需注意不能插入空格并去掉符号“-”）保存文件并关闭，重启Quartus，注册许可界面已消失。112、QuartusII6.0主界面操作环境121、ProjectNavigator（工程管理器）2、Messagewindow（信息窗口）2、Statuswindow（状态窗口）3、常用工具栏13Toresetviews:ToolsCustomize

8、ToolbarsResetAllRestartQuartusII编译报告扩展控制按钮若QuartusII界面上一些默认的按钮被关闭，影响使用，可按右边的操作步骤来复原工程创建时的准备工作QuartusII通过“工程（Project）”来管理设计文件，必须为此工程创建一个放置与此工程相关的所有设计文件的文件夹；此文件夹名不宜用中文，也最好不要用数字，应放到磁盘上容易找到的地方，不要放在软件的安装目录中；建立完工程