EDA实验指导书.doc

实验一MAX+PLUSII软件的使用[实验目的]掌握MAX+PLUSII软件的使用[实验内容]学习MAX+PLUSII软件的设计操作步骤[实验原理]MAX+PLUSII软件介绍MAX+PLUSII软件功能简介：1原理图输入（GraphicEditor）MAX+PLUSII软件具有图形输入能力,用户可以方便的使用图形编辑器输入电路图,图中的元器件可以调用元件库中元器件,除调用库中的元件以外,还可以调用该软件中的符号功能形成的功能块2硬件描述语言输入(TextEditor)MAX+PLUSII软件中有一个集成的文本编辑器,该编辑器支持VHDL,AHDL和Verilog硬件描述语言的输入,同时还有一个语言模板使输入程序语言更加方便,该软件可以对这些程序语言进行编译并形成可以下载配置数据3波形编辑器(waveformEditor)在进行逻辑电路的行为仿真时，需要在所设计电路的输入端加入一定的波形，波形编辑器可以生成和编辑仿真用的波形（*.SCF文件），使用该编辑器的工具条可以容易方便的生成波形和编辑波形4编译与仿真当设计文件被编译好,并在波形编辑器中将输入波形编辑完毕后,就可以进行行为仿真了,通过仿真可以检验设计的逻辑关系是否准确。

5器件编程当设计全部完成后,就可以将形成的目标文件下载到芯片中,实际验证设计的准确性[实验步骤]设计过程如下：1) 输入项目文件名(File/Project/Name)2) 输入源文件(图形、VHDL、AHDL、Verlog和波形输入方式)(Max+plusⅡ/graphicEditor,Max+plusⅡ/TextEditor,Max+plusⅡ/WaveformEditor)3) 指定CPLD型号(Assign/Device)4) 设置管脚、下载方式和逻辑综合的方式(Assign/GlobalProjectDeviceOption,Assign/GlobalLogicSynthesis)5) 保存并检查源文件(File/project/Save&Check)6) 指定管脚(Max+plusⅡ/FloorplanEditor)7) 保存和编译源文件(File/project/Save&Compile)8) 生成波形文件(Max+plusⅡ/WaveformEditor)9) 仿真(Max+plusⅡ/Simulator)10) 下载配置(Max+plusⅡ/Programmer)[实验报告要求]不做要求。

实验二简单组合逻辑电路设计[实验目的]1通过本实验提供的实例,掌握组合逻辑电路的设计方法2初步了解PLD设计的全过程和相关软件的使用 [实验内容]1 设计一个3-8线译码器2 设计一个8-3线优先编码器3 设计一个8位数值比较器4 设计一个优先权排队电路[实验原理]1、3-8线译码器，8-3线优先编码器，8位数值比较器在数字电路教材中有详细的论述此处略2、优先权排队电路，排队顺序为：A=1最高优先级，B=1次高优先级，C=1最低优先级输出端最高只能有一端为“1”，即只能是优先级较高的输入端所对应的输出端为“1”，即该输出端所对应的灯亮[实验步骤]注：本章的实验内容均以ALTERA公司的EPF10K10适配板为基础编写一）3-8线译码器：启动MaxplusⅡ软件，打开工程Test1/3-8decoder文件，下载3-8decoder.sof程序；（先插上下载线，再打开交流开关，然后打开直流开关APW1，最后打开通用下载模块的电源开关XPW1，点击软件中的下载编程或者配置按钮即可开始下载所需要的程序后面所有的下载操作步骤均一样将不在重复介绍）将拨码开关AS1（2）（3）设置“ON”（当不使用数码管时AS1（1）设置“ON”）。

实验现象：拨位开关KD1~KD3分别代表图中的C、B、A；发光二极管LED1~LED8分别代表图中的LED1~LED8当C、B、A依次从000~111拨动时，发光二极管LED1~LED8依次从左至右被选亮二）8-3线优先编码器：启动MaxplusⅡ软件，打开工程Test1/encode文件，下载encode.sof程序；将拨码开关AS1（2）（3）（4）设置“ON”；按照下表1所示的真值表完成该实验实验现象：拨位开关KD1~KD8，KD16分别代表程序中的D0~D7，EIN；发光二极管LED1~LED5分别代表程序中的A2N，A1N，A0N，GSN，EON真值表输出数据中的‘1’代码所对应的发光二极管将会被点亮8-3线优先编码器真值表输入输出EIND0D1D2D3D4D5D6D7A2NA1NA0NGSNEON1XXXXXXXX11111011111111111100XXXXXXX0000010XXXXXX01001010XXXXX011010010XXXX0111011010XXX01111100010XX011111101010X011111111001001111111111011—高电平；0—低电平；X—任意，输入低电平有效。

三）8位数值比较器：启动MaxplusⅡ软件，打开工程Test1/bijiaoqi文件，下载bijiaoqi.sof程序将拨码开关AS1（2）（3）（4）设置“ON”实验现象：拨位开关KD1~KD16分别代表图中的A7~A0（从高到低），B7~B0（从高到低）；发光二极管LED1~LED3分别代表图中的LAMP1~LAMP3当A[7..0]>B[7..0]时，LED3被点亮；当A[7..0]=B[7..0]时，LED2被点亮；当A[7..0]

比较图形输入法与语言输入法的优劣实验三简单时序电路设计[实验目的]1、 掌握基本RS触发器、D触发器、JK触发器的逻辑功能2、 掌握时序电路的设计方法3、 熟悉触发器之间相互转换的方法[实验内容]1 通过模拟和仿真分析和验证三种触发器的逻辑功能及触发方式2 设计基本RS触发器、D触发器、JK触发器3 扩展任务：设计其它触发器如T触发器，并研究其相互转化的方法[实验原理]1、RS基本触发器：(见相关数字电路教材，此处略)2、D触发器：正沿触发的D触发器的电路符号如下图所示它是一个正边沿触发的D触发器，有一个数据输入端d，一个时钟输入端clk和一个数据输出端qD触发器的真值表如下表所示从表中可以看到，D锁存器的输出端只有在正沿脉冲过后，输入端d的数据才可以传递到输出端qD锁存器真值表数据输入端时钟输入端数据输出端DCLKQX0不变X1不变0↑01↑13、JK触发器：带有复位/置位功能的JK触发器电路符号如下图所示JK触发器的输入端有置位输入prn，复位输入clrn，控制输入j和k，时钟信号clk；输出端q和反向输出端NQJK触发器的真值表如下表所示JK触发器真值表输入端输出端PRNCLRNCLKJKQNQ01XXX1010XXX0100XXXXX11↑010111↑11翻转11↑00q0!q011↑1010[实验步骤]（一）RS基本触发器：启动MaxplusⅡ软件，打开工程Test3/RS文件，下载rs.sof程序；将拨码开关AS1（2）（3）设置“ON”；实验现象：拨位开关KD1~KD2分别代表图中的R、S输入端；发光二极管LED1~LED2分别代表图中的Q、NQ输出端。

当拨位开关按照R、S触发器真值表的输入值拨动时，发光二极管则按照真值表的输出值显示（‘1’亮；‘0’灭）二）D触发器：启动MaxplusⅡ软件，打开工程Test3/DFF文件，下载dff.sof程序；将拨码开关AS1（2）（3）设置“ON”；实验现象：拨位开关KD1代表图中的D输入端；发光二极管LED1~LED2分别代表图中的Q、NQ输出端；输入时钟clk接1Hz档（TJ1处）当拨位开关（KD1）按照D触发器真值表的输入值拨动时，发光二极管则按照真值表的输出值显示（‘1’亮；‘0’灭）三）JK触发器：启动MaxplusⅡ软件，打开工程Test3/JKFF文件，下载jkff.sof程序；将拨码开关AS1（2）（3）设置“ON”；实验现象：拨位开关KD1~KD3分别代表图中的PRN置位端和J、K输入端；轻触开关K17代表图中的CLRN清零端；发光二极管LED1~LED2分别代表图中的Q、NQ输出端；输入时钟clk接1Hz档（TJ1处）当拨位开关（J、K和PRN）、轻触开关（K17）按照JK触发器真值表的输入值拨动时，发光二极管则按照真值表的输出值显示（‘1’亮；‘0’灭）[实验报告]要求用VHDL语言编程完成D触发器和JK触发器的设计。

实验四LED显示译码电路的设计[实验目的]1、实现十六进制计数显示2、实现常见英语字母显示[实验内容]1. 编写一个简单的0～F轮换显示的十六进制计数电路2. 编写一个显示英文字母A、B、C、D、E、F、H、P、L的轮换显示电路3. 通过仿真或观察波形验证设计电路的正确性[实验原理]用数码管除了可以显示0～9的阿拉伯数字外，还可以显示一些英语字母数码管由7段显示输出，利用7个位的组合输出，就可以形成26个英语字母的对应显示表2显示常见的字母与7段显示关系段字母abcdefgA1110111B0011111C1001110D0111101E1001111F100。