EDA实验报告
EDA实验报告
EDA实验报告班级：姓名：目录实验一：七段数码显示译码器设计 (1)摘要 (1)实验原理 (1)实验方案及仿真 (1)引脚下载 (2)实验结果与分析 (3)附录 (3)实验二：序列检测器设计 (6)摘要 (6)实验原理 (6)实现方案及仿真 (6)引脚下载 (7)实验结果与分析 (8)实验三：数控分频器的设计 (11)摘要 (11)实验原理 (11)方案的实现与仿真 (11)引脚下载 (12)实验结果及总结 (12)附录 (12)实验四：正弦信号发生器 (14)摘要 (14)实验原理 (14)实现方案与仿真 (14)嵌入式逻辑分析及管脚下载 (16)实验结果与分析 (17)附录 (18)实验一：七段数码显示译码器设计摘要：七段译码器是一种简单的组合电路，利用QuartusII的VHDL语言十分方便的设计出七段数码显示译码器。
将其生成原理图，再与四位二进制计数器组合而成的一个用数码管显示的十六位计数器。
整个设计过程完整的学习了QuartusII的整个设计流程。
实验原理：七段数码是纯组合电路，通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能作十进制BCD码译码，然而数字系统中的数据处理和运算都是2进制的，所以输出表达都是16进制的，为了满足16进制数的译码显示，最方便的方法就是利用译码程序在FPGA\CPLD中来实现。
本实验作为7段译码器，输出信号LED7S的7位分别是g、f、e、d、c、b、a，高位在左，低位在右。
例如当LED7S 输出为“1101101”时，数码管的7个段g、f、e、d、c、b、a分别为1、1、0、1、1、1、0、1。
接有高电平段发亮，于是数码管显示“5”。
实验方案及仿真：I、七段数码显示管的设计实现利用VHDL描述语言进行FPGA上的编译实现七段数码显示译码器的设计。
运行QuartusII在G:\QuartusII\LED7S\下新建一个工程文件。
新建一个vhdl语言编译文件，编写七段数码显示管的程序见附录1-1。
EDA-实验报告
实验一五人表决器设计一、实验目的1 加深对电路理论概念的理解3 加深计算机辅助分析及设计的概念4 了解及初步掌握对电路进行计算机辅助分析的过程二、实验要求制作一个五人表决器，共五个输入信号，一个输出信号。
若输入信号高电平数目多于低电平数目，则输出为高，否则为低。
三、实验原理根据设计要求可知，输入信号共有2^5=32种可能，然而输出为高则有15种可能。
对于本设计，只需一个模块就能完成任务，并采用列写真值表是最简单易懂的方法。
四、计算机辅助设计设A,B,C,D,E引脚为输入引脚，F为输出引脚。
则原理图如1所示图1.1 五人表决器原理图实验程序清单如下：MODULE VOTEA,B,C,D,E PIN;F PIN ISTYPE 'COM';TRUTH_TABLE([A,B,C,D,E]->[F])[0,0,1,1,1]->[1];[0,1,1,1,0]->[1];[0,1,0,1,1]->[1];[0,1,1,0,1]->[1];[1,0,1,1,1]->[1];[1,1,0,1,1]->[1];[1,1,1,0,1]->[1];[1,1,1,1,0]->[1];[1,1,1,0,0]->[1];[1,1,0,1,0]->[1];[1,1,1,1,1]->[1];[1,1,0,0,1]->[1];[1,0,0,1,1]->[1];[1,0,1,0,1]->[1];[1,0,1,1,0]->[1];END五、实验测试与仿真根据题目要求，可设输入分别为：0，0，0，0，0；1，1，1，1，1；1，0，1，0，0；0，1，0，1，1。
其测试程序如下所示：MODULE fivevoteA,B,C,D,E,F PIN;X=.X.;TEST_VECTORS([A,B,C,D,E]->[F])[0,0,0,0,0]->[X];[1,1,1,1,1]->[X];[1,0,1,0,0]->[X];[0,1,0,1,1]->[X];END测试仿真结果如图1.2所示：图1.2 五人表决器设计仿真图可知，设计基本符合题目要求。
EDA实验 报告范文
实验一：五人表决器一、程序清单library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity vote5 isport(v_in:in std_logic_vector(4 downto 0);lock,clr:in std_logic;v_over:out std_logic_vector(2 downto 0);num_agr,num_opp:out std_logic_vector(3 downto 0);v_out:out std_logic_vector(4 downto 0);led_agr,led_opp:out std_logic);end entity vote5;architecture one of vote5 isbeginprocess(clr,v_in,lock)variable agr,opp: std_logic_vector(3 downto 0);beginif(clr='1')thenled_agr<='0';led_opp<='0';agr:="0000";opp:="0000";if agr="0000" thennum_agr<="0000";end if;if opp="0000"thennum_opp<="0000";end if;v_out<="00000";v_over<="000";elsif(lock'event and lock='1')thenv_out<=v_in;v_over<="111";agr:="0000";opp:="0000";for i in 0 to 4 loopif (v_in(i)<='0') then opp:=opp+1;end if;agr:=5-opp;end loop;num_agr<=agr;num_opp<=opp;if(agr>opp)thenled_agr<='1';led_opp<='0';elseled_agr<='0';led_opp<='1';end if;end if；end process；end architecture one;三．仿真1. 功能仿真波形2.时序仿真波形实验二：九九乘法表系统的设计一、程序清单library ieee;use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all;entity multiply is --构造体描述4位乘法器port( clk:in std_logic;a,b:in std_logic_vector(3 downto 0);led_data:out std_logic_vector(7 downto 0);seg_sel:out std_logic_vector(2 downto 0) );end multiply;architecture rtl of multiply issignal led_data2,led_data1,led_data0: std_logic_vector(7 downto 0);--LED显示代码,寄存十位个位的数signal displayclk: std_logic;beginprocess(a,b)variable s: std_logic_vector(7 downto 0);--乘积variable bai,shiwei,gewei: std_logic_vector(3 downto 0);--乘积的十位个位begins(7 downto 0):=a(3 downto 0)*b(3 downto 0);if s>="11001000" then bai:="0010";s:=s-"11001000";elsif s>="01100100" then bai:="0001";s:=s-"01100100";else bai:="0000";end if;if s>="01011010" then shiwei:="1001";s:=s-"01011010";gewei:=s(3 downto 0);--90以上 elsif s>="01010000" then shiwei:="1000";s:=s-"01010000";gewei:=s(3 downto 0);--80以上 elsif s>="01000110" then shiwei:="0111";s:=s-"01000110";gewei:=s(3 downto 0); --70以上 elsif s>="00111100" then shiwei:="0110";s:=s-"00111100";gewei:=s(3 downto 0);--60以上 elsif s>="00110010" then shiwei:="0101";s:=s-"00110010";gewei:=s(3 downto 0);--50以上 elsif s>="00101000" then shiwei:="0100";s:=s-"00101000";gewei:=s(3 downto 0);--40以上 elsif s>="00011110" then shiwei:="0011";s:=s-"00011110";gewei:=s(3 downto 0);--30以上 elsif s>="00010100" then shiwei:="0010";s:=s-"00010100";gewei:=s(3 downto 0);--20以上 elsif s>="00001010" then shiwei:="0001";s:=s-"00001010";gewei:=s(3 downto 0);--10以上 else gewei:=s(3 downto 0);shiwei:="0000";end if;case bai iswhen "0001" => led_data2<="11111001";when "0010" => led_data2<="10100100";when others => led_data2<="11111111";end case;case shiwei iswhen "0000" => led_data1<="11000000";when "0001" => led_data1<="11111001";when "0010" => led_data1<="10100100";when "0011" => led_data1<="10110000";when "0100" => led_data1<="10011001";when "0101" => led_data1<="10010010";when "0110" => led_data1<="10000010";when "0111" => led_data1<="11111000";when "1000" => led_data1<="10000000";when "1001" => led_data1<="10010000";when others => led_data1<="11111111";end case;case gewei iswhen "0000" => led_data0<="11000000";when "0001" => led_data0<="11111001";when "0010" => led_data0<="10100100";when "0011" => led_data0<="10110000";when "0100" => led_data0<="10011001";when "0101" => led_data0<="10010010";when "0110" => led_data0<="10000010";when "0111" => led_data0<="11111000";when "1000" => led_data0<="10000000";when "1001" => led_data0<="10010000";when others => led_data0<="11111111";end case;end process;process(clk)variable cnt:integer range 0 to 20000; --1KHZ扫描显示时钟 beginif clk'event and clk='1' then cnt:=cnt+1;if cnt<10000 then displayclk<='1';elsif cnt<20000 then displayclk<='0';else cnt:=0;displayclk<='0';end if;end if;end process;process (displayclk) --显示两位variable cnt2: std_logic_vector(1 downto 0);beginif displayclk'event and displayclk='1' then cnt2:=cnt2+1;if cnt2="01" then seg_sel<="001";led_data<=led_data0;elsif cnt2="010" then seg_sel<="010";led_data<=led_data1;elsif cnt2="11" then cnt2:="00"; seg_sel<="100";led_data<=led_data2;end if;end if;end process;end rtl;二、仿真设计输入文件经maxplus软件开发系统编译、处理，由功能仿真器进行模拟，获得仿真波形如图6所示。
eda技术实验报告
eda技术实验报告EDA技术实验报告引言EDA（Electronic Design Automation）技术是电子设计自动化的缩写，是现代电子设计中不可或缺的一环。
它通过计算机辅助设计，提高了电路设计的效率和质量。
本文将介绍EDA技术的背景、应用和实验结果。
背景随着电子产品的不断发展，电路设计变得越来越复杂，传统的手工设计已经无法满足需求。
EDA技术的出现填补了这一空白。
它利用计算机的强大计算能力和算法，帮助设计师完成电路设计、仿真、布局和验证等工作。
应用1. 电路设计EDA技术的核心应用是电路设计。
通过EDA工具，设计师可以绘制电路图、选择器件、进行参数设置等。
EDA工具还可以自动进行电路优化，提高电路性能。
2. 仿真验证在电路设计完成后，需要对电路进行仿真验证。
EDA技术可以提供准确的仿真结果，帮助设计师分析电路的性能和稳定性。
仿真验证可以帮助设计师发现潜在的问题，提前解决。
3. 物理布局物理布局是将电路逻辑转化为实际的物理结构。
EDA技术可以自动进行物理布局，优化电路的面积和功耗。
物理布局的好坏直接影响到电路的性能和可靠性。
4. 电路验证在电路设计完成后，需要进行电路验证，确保电路的正确性和可靠性。
EDA技术可以自动进行电路验证，提供准确的验证结果。
电路验证可以帮助设计师发现设计缺陷，提高电路的可靠性。
实验设计在本次实验中，我们选择了一款EDA工具进行实验。
首先，我们设计了一个简单的数字电路，包括与门和或门。
然后，利用EDA工具进行电路仿真和优化。
最后，对电路进行物理布局和验证。
实验结果通过实验，我们得到了以下结果：1. 仿真结果显示，设计的数字电路在不同输入条件下均能正确输出结果，验证了电路的正确性。
2. 通过优化算法，我们成功提高了电路的性能，减少了功耗和面积。
3. 物理布局结果显示，电路的布局紧凑，满足了设计要求。
4. 电路验证结果显示，电路的功能和性能均符合设计要求，验证了电路的可靠性。
eda技术实验报告
EDA技术实验报告1. 背景介绍EDA（Exploratory Data Analysis）是指探索性数据分析，是数据科学和机器学习中一项重要的任务。
通过EDA技术，我们可以对数据集进行可视化和统计分析，从而深入了解数据的特征和结构，为后续的数据处理和建模提供指导。
2. 实验目的本实验旨在通过使用EDA技术来分析一个给定的数据集，并从中获取有价值的信息。
通过实践，我们将深入了解EDA技术的应用和优势。
3. 实验步骤步骤1：导入数据首先，我们需要将实验所需的数据导入到Python的数据分析库中。
我们可以使用pandas库读取数据集，并将其存储为DataFrame对象，以便后续的分析和处理。
import pandas as pd# 读取数据集data = pd.read_csv('data.csv')步骤2：数据概览在进行数据分析之前，我们先要对数据进行整体的了解。
我们可以通过以下几个步骤来获取数据的概览信息：1.查看数据的前几行，了解数据的结构和格式。
data.head()2.查看数据的基本统计信息，包括均值、标准差、最小值、最大值等。
data.describe()3.检查数据中是否存在缺失值或异常值。
data.isnull().sum()步骤3：数据可视化EDA技术的核心之一是数据可视化。
通过可视化数据，我们可以更直观地理解数据的分布和关系。
下面是几种常用的数据可视化方法：1.直方图：用于展示数值型数据的分布情况，可以帮助我们了解数据的集中趋势和离散程度。
data['column'].plot.hist()2.散点图：用于展示两个数值型变量之间的关系，可以帮助我们发现数据的相关性。
data.plot.scatter(x='column1', y='column2')3.条形图：用于展示类别型数据的分布情况，可以帮助我们比较不同类别之间的差异。
EDA实验报告(四选一、四位比较器、加法器、计数器、巴克码发生器)
EDA实验报告(四选一、四位比较器、加法器、计数器、巴克码发生器)EDA实验报告实验14选1数据选择器的设计一、实验目的1．学习EDA软件的基本操作。
2．学习使用原理图进行设计输入。
3．初步掌握器件设计输入、编译、仿真和编程的过程。
4．学习实验开发系统的使用方法。
二、实验仪器与器材1．EDA开发软件一套2．微机一台3．实验开发系统一台4．打印机一台三、实验说明本实验通过使用基本门电路完成4选1数据选择器的设计，初步掌握EDA设计方法中的设计输入、编译、综合、仿真和编程的过程。
实验结果可通过实验开发系统验证，在实验开发系统上选择高、低电平开关作为输入，选择发光二极管显示输出电平值。
本实验使用Quartus II 软件作为设计工具，要求熟悉Quartus II 软件的使用环境和基本操作，如设计输入、编译和适配的过程等。
实验中的设计文件要求用原理图方法输入，实验时，注意原理图编辑器的使用方法。
例如，元件、连线、网络名的放置方法和放大、缩小、存盘、退出等命令的使用。
学会管脚锁定以及编程下载的方法等。
四、实验要求1．完成4选1数据选择器的原理图输入并进行编译；2．对设计的电路进行仿真验证；3．编程下载并在实验开发系统上验证设计结果。
五、实验结果4选1数据选择器的原理图：仿真波形图：管脚分配：实验2 四位比较器一、实验目的1．设计四位二进制码比较器，并在实验开发系统上验证。
2．学习层次化设计方法。
二、实验仪器与器材1．EDA 开发软件 一套 2．微机 一台 3．实验开发系统 一台 4．打印机 一台 5．其它器件与材料 若干 三、实验说明本实验实现两个4位二进制码的比较器，输入为两个4位二进制码0123A A A A 和0123B B B B ，输出为M（A=B ），G （A>B ）和L （A<B ）（如图所示）。
用高低电平开关作为输入，发光二极管作为输出，具体管脚安排可根据试验系统的实际情况自行定义。
EDA实习报告1
贵州师范大学学生实习报告科目：EDA实习专业: 电气工程及其自动化班级: 10电气**: ***学号: ************实验项目名称：数字电子钟的设计实验项目性质：普通试验所属课程名称：VHDL程序设计一、实验目的1 学习VHDL语言的一些基本特点。
2 掌握VHDL程序的基本结构。
3掌握VHDL程序设计方法。
4 要能够用vhdl语言读懂并编写eda程序，对eda设计的总体框架能有较好的把握，掌握各模块的调用方式。
二、实验内容和要求设计一个数字时钟，显示时（2位），分（2位），秒（2位），具体要求是：具有时分秒计数显示功能，以24小时循环计时；数码管动态显示时，分，秒；具有清零功能。
在软件工具平台上，进行VHDL语言的各模块编程输入、编译实现和仿真验证。
三、实验主要仪器设备和材料计算机,开发环境MAX-PLUSII,ZY11EDA实验系统，VHDL语言。
四、实验方法、步骤及结果测试1、设计思路：数字钟的主体是计数器，它记录并显示接收到的秒脉冲个数，其中秒和分位60进制计数器，小时为24进制计数器，分别产生3位BCD码。
BCD码经译码，驱动后接数码显示电路。
根据实验要求，将设计分为5个主要部分，时功能模块、分功能模块、秒功能模块、扫描仪功能模块和7段LED功能模块。
在时、分、秒模块中，包括复位和预置数，其主要思路如下：秒钟的模块：设计一个60进制的计数器，以clk为其时钟信号，每60个clk后产生一个进位信号CF给分钟模块，作为分钟进程的响应信号。
秒钟模块VHDL程序见附录1:仿真波形如下：封装如下图：分钟的模块：同理于秒钟的模块，设计一个60进制的计数器，以CFM为其时钟信号，每60个CFM后产生一个进位信号CFM给小时模块，作为小时模块进程的响应信号。
分钟模块VHDL程序见附录二:仿真波形如下：封装如下图：小时的模块：为24进制计数器，在分的进位信号CFM的激发下计数，从0到23的时候产生一个信号CFH，全部清0，重新开始计时。
电子设计自动化(EDA)_数字时钟程序模块(LED数码管显示)_实验报告
电子设计自动化(EDA)—数字时钟LED数码管显示二、实验内容和实验目的1. 6个数码管动态扫描显示驱动2. 按键模式选择(时\分\秒)与闹钟(时\分)调整控制,3. 用硬件描述语言(或混合原理图)设计时、分、秒计数器模块、闹钟模块、按键控制状态机模块、动态扫描显示驱动模块、顶层模块。
要求使用实验箱左下角的6个动态数码管(DS6 A~DS1A)显示时、分、秒；要求模式按键和调整按键信号都取自经过防抖处理后的按键跳线插孔。
实验目的: 1）学会看硬件原理图, 2）掌握FPGA硬件开发的基本技能3）培养EDA综合分析、综合设计的能力三、实验步骤、实现方法(或设计思想)及实验结果主要设备: 1）PC机, 2）硬件实验箱, 3）Quartus II软件开发平台。
1．打开Quartus II , 连接实验箱上的相关硬件资源, 如下图1所示。
2．建立新文件, 选择文本类型或原理图类型。
3. 编写程序。
4．编译5. 仿真, 加载程序到芯片, 观察硬件输出结果(数码管显示)6．结果正确则完成。
若结果不正确, 则修改程序, 再编译, 直到正确。
模24计数器模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY count24 ISPORT(clk,en:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;hh,hl:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END count24;ARCHITECTURE arc OF count24 ISSIGNAL a,b:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(clk,en)BEGINhh<=a;hl<=b;IF(clk'EVENT AND clk='1') THENIF(en='1') THENIF(a="0010" AND b="0011") THENa<="0000";b<="0000";ELSE IF(b="1001") THENa<=a+'1';b<="0000";ELSE b<=b+'1';END IF;END IF;IF(a="0010" AND b="0010") THENcout<='1';ELSE cout<='0';END IF;END IF;END IF;END PROCESS;END arc;模60计数器模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY count60 ISPORT(clk,en:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;hh,hl:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END count60;ARCHITECTURE arc OF count60 ISSIGNAL a,b:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);SIGNAL sout:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(clk)BEGINhh<=a; hl<=b;IF(clk'EVENT AND clk='1') THENIF(en='1') THENIF(a="0101" AND b="1001") THENa<="0000";b<="0000";ELSE IF(b="1001") THENa<=a+'1';b<="0000";ELSE b<=b+'1';END IF;END IF;END IF;END IF;END PROCESS;sout<='1' WHEN a="0101" AND b="1001" ELSE '0';cout<=sout AND en;END arc;4-7显示译码模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY segment4to7 ISPORT(s:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);a,b,c,d,e,f,g:OUT STD_LOGIC);END segment4to7;ARCHITECTURE arc OF segment4to7 IS SIGNAL y:STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); BEGINa<= y(6);b<= y(5);c<= y(4);d<= y(3);e<= y(2); f<= y(1);g<= y(0);PROCESS(s)BEGINCASE s ISWHEN "0000"=>y<="1111110"; WHEN "0001"=>y<="0110000"; WHEN "0010"=>y<="1101101"; WHEN "0011"=>y<="1111001"; WHEN "0100"=>y<="0110011"; WHEN "0101"=>y<="1011011"; WHEN "0110"=>y<="1011111"; WHEN "0111"=>y<="1110000"; WHEN "1000"=>y<="1111111"; WHEN "1001"=>y<="1111011"; WHEN OTHERS=>y<="0000000"; END CASE;END PROCESS;END arc;带闹钟控制模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mode_adjust_with_alarm ISPORT (adjust,mode,clk1hz: IN STD_LOGIC;clkh,enh,clkm,enm,clks,enha: OUT STD_LOGIC;clkh_a,clkm_a:OUT STD_LOGIC;mode_ss: OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END mode_adjust_with_alarm;ARCHITECTURE arc OF mode_adjust_with_alarm ISTYPE mystate IS (s0,s1,s2,s3,s4,s5);SIGNAL c_state,next_state: mystate;BEGINPROCESS (c_state)BEGINCASE c_state ISWHEN s0=> next_state <= s1; clkh<=clk1hz; clkm<=clk1hz; clks<=clk1hz;enh<='0'; enm<='0'; enha<='0'; clkh_a<= '0'; clkm_a<= '0'; mode_ss <="000";WHEN s1=> next_state <= s2; clkh<=adjust; clkm<= '0'; clks<='0';enh<='1'; enm<='0';enha<='0'; clkh_a<= '0';clkm_a<= '0'; mode_ss <="001";WHEN s2=> next_state <= s3; clkh<= '0'; clkm<=adjust; clks <= '0';enh<='0';enm<='1';enha<='0'; clkh_a<= '0'; clkm_a<= '0'; mode_ss <="010";WHEN s3=> next_state <= s4; clkh<= '0'; clkm<= '0'; clks<=adjust;enh<='0'; enm<='0';enha<='0'; clkh_a<= '0'; clkm_a<= '0'; mode_ss <="011";WHEN s4=> next_state <= s5; clkh<= clk1hz; clkm<= clk1hz; clks<=clk1hz;enh<='0';enm<='0';enha<='1'; clkh_a<=adjust; clkm_a<= '0'; mode_ss <="100";WHEN s5=> next_state <= s0; clkh<= clk1hz; clkm<= clk1hz; clks<=clk1hz;enh<='0'; enm<='0'; enha<='0'; clkh_a<= '0'; clkm_a<=adjust; mode_ss <="101";END CASE;END PROCESS;PROCESS (mode)BEGINIF (mode'EVENT AND mode='1') THENc_state<=next_state ;END IF;END PROCESS;END arc;扫描模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY scan ISPORT(clk256hz:IN STD_LOGIC;ss:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END scan;ARCHITECTURE arc OF scan ISTYPE mystate IS (s0, s1,s2,s3,s4,s5);SIGNAL c_state,next_state: mystate;BEGINPROCESS ( c_state )BEGINCASE c_state ISWHEN s0=> next_state <=s1; ss<="010";WHEN s1=> next_state <=s2; ss<="011";WHEN s2=> next_state <=s3; ss<="100";WHEN s3=> next_state <=s4; ss<="101";WHEN s4=> next_state <=s5; ss<="110";WHEN s5=> next_state <=s0; ss<="111";END CASE;END PROCESS;PROCESS (clk256hz)BEGINIF (clk256hz'EVENT AND clk256hz='1') THENc_state<=next_state ;END IF;END PROCESS;END arc;复用模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux ISPORT(hh,hl,mh,ml,sh,sl,hha,hla,mha,mla:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);ss,mode_ss:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);alarm:OUT STD_LOGIC);END mux;ARCHITECTURE arc OF mux ISSIGNAL a,hhtmp,hltmp,mhtmp,mltmp,shtmp,sltmp:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(mode_ss)BEGINCASE mode_ss ISWHEN "000"=>hhtmp<=hh; hltmp<=hl; mhtmp<=mh; mltmp<=ml; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "001"=>hhtmp<=hh; hltmp<=hl; mhtmp<=mh; mltmp<=ml; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "010"=>hhtmp<=hh; hltmp<=hl; mhtmp<=mh; mltmp<=ml; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "011"=>hhtmp<=hh; hltmp<=hl; mhtmp<=mh; mltmp<=ml; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "100"=> hhtmp<=hha; hltmp<=hla; mhtmp<=mha; mltmp<=mla; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "101"=> hhtmp<=hha; hltmp<=hla; mhtmp<=mha; mltmp<=mla; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN OTHERS=>hhtmp<="0000";hltmp<="0000";mhtmp<="0000";mltmp<="0000";shtmp<="0000";sltmp<="0000"; END CASE;END PROCESS;PROCESS(ss)BEGINCASE ss ISWHEN "010"=> a <=hhtmp;WHEN "011"=> a <=hltmp;WHEN "100"=> a <=mhtmp;WHEN "101"=> a <=mltmp;WHEN "110"=> a <=shtmp;WHEN "111"=> a <=sltmp;WHEN OTHERS => a <="0000";END CASE;y<=a;END PROCESS;alarm<='1' WHEN ((hh=hha)AND(hl=hla)AND(mh=mha)AND(ml=mla)) ELSE '0';END arc;闪烁模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY blink_control ISPORT(ss,mode_ss:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);blink_en:OUT STD_LOGIC);END blink_control;ARCHITECTURE arc OF blink_control ISBEGINPROCESS (ss,mode_ss)BEGINIF(ss="010" AND mode_ss="001") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="011" AND mode_ss="001") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="100" AND mode_ss="010") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="101" AND mode_ss="010") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="110" AND mode_ss="011") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="111" AND mode_ss="011") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="010" AND mode_ss="100") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="011" AND mode_ss="100") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="100" AND mode_ss="101") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="101" AND mode_ss="101") THEN blink_en<='1';ELSE blink_en<='0';END IF;END PROCESS;END arc;Top文件LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY design3 ISPORT (mode,adjust,clk1hz,clk2hz,clk256hz,clk1khz:IN STD_LOGIC;alarm,a,b,c,d,e,f,g:OUT STD_LOGIC;ss:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END design3;ARCHITECTURE arc OF design3 ISCOMPONENT mode_adjust_with_alarm PORT (adjust,mode,clk1hz: IN STD_LOGIC;clkh,enh,clkm,enm,clks,enha: OUT STD_LOGIC;clkh_a,clkm_a:OUT STD_LOGIC;mode_ss: OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END COMPONENT;COMPONENT scan PORT (clk256hz:IN STD_LOGIC;ss:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END COMPONENT;COMPONENT segment4to7 PORT (s: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);a,b,c,d,e,f,g: OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;COMPONENT mux PORT(hh,hl,mh,ml,sh,sl,hha,hla,mha,mla:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);ss,mode_ss:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);alarm:OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;COMPONENT blink_control PORT(ss,mode_ss:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);blink_en:OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;COMPONENT count24 PORT (clk,en:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;hh,hl:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END COMPONENT;COMPONENT count60 PORT (clk ,en:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;hh,hl:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END COMPONENT;SIGNALclkh,enh,clkm,enm,clks,clkh_a,clkm_a,coutm,couts,coutm_en,couts_en,cout,vcc,coutma_en,coutma,alarm1,bli nk_en,blink_tmp,enha: STD_LOGIC;SIGNAL mode_ss,ss1:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);SIGNAL hh,hl,mh,ml,sh,sl,hha,hla,mha,mla,y,i:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINvcc<='1';coutm_en <= enh OR coutm;couts_en <= enm OR couts;coutma_en<= enha OR coutma;blink_tmp<=blink_en and clk2hz;i(3)<=y(3) OR blink_tmp;i(2)<=y(2) OR blink_tmp;i(1)<=y(1) OR blink_tmp;i(0)<=y(0) OR blink_tmp;ss<=ss1;alarm<=alarm1 AND clk1khz;u1:mode_adjust_with_alarmPORT MAP( adjust,mode,clk1hz,clkh,enh,clkm,enm,clks,enha,clkh_a,clkm_a,mode_ss);u2:count24 PORT MAP(clkh,coutm_en,cout,hh,hl);u3:count60 PORT MAP(clkm,couts_en,coutm,mh,ml);u4:count60 PORT MAP(clks,vcc,couts,sh,sl);u5:count24 PORT MAP(clkh_a,coutma_en,cout,hha,hla);u6:count60 PORT MAP(clkm_a,vcc,coutma,mha,mla);u7:mux PORT MAP(hh,hl,mh,ml,sh,sl,hha,hla,mha,mla,ss1,mode_ss,y,alarm1);u8:scan PORT MAP(clk256hz,ss1);u9:blink_control PORT MAP(ss1,mode_ss,blink_en);u10:segment4to7 PORT MAP(i,a,b,c,d,e,f,g);END arc;实验结果:数字钟包括正常的时分秒计时, 实验箱左下角的6个动态数码管(DS6 A~DS1A)显示时、分、秒。
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合肥学院
课程设计报告
题目：EDA（Quartus II）使用入门
系别：电子信息与电气工程系
专业：电子信息工程
班级： 07电子2班
学号：
姓名：
导师：康石生
成绩：
2010年5月19日
Quartus II 使用入门
在这个实验中我们通过一个简单的实例来演示如何使用Quartus II6.0在FPGA器件上做一个完整的逻辑设计。
我们将在FPGA上实现一个三人表决器的逻辑。
三人表决，以少数服从多数为原则，多数人同意则议案通过，否则议案被否决。
这里，我们使用三个按键代表三个参与表决的人，置“0”表示该人同意议案，置“1”表示该人同意议案；两个指示灯用来表示表决结果，LED1 点亮表示议案通过，LED2 点亮表示议案被否决。
真值表如下：
S1S2S3LED1LED2
00001
00101
01001
01110
10001
10110
11010
11110
下面我们就具体来实现这一设计。
1、双击桌面上Quartus II6.0的图标，启动Quartus II6.0软件。
2、通过File => New Project Wizard…菜单命令启动新项目向导。
3、在随后弹出的对话框上点击Next按钮，继续。
4、在What is the working directory for this project栏目中设定新项目所使用的路径；在What is the name of this project栏目中输入新项目的名字: vote，点击Next按钮。
5、在这一步，向导要求向新项目中加入已存在的设计文件。
因为我们的设计文件还没有建立，所以点击Next按钮，跳过这一步。
6、在这一步选择器件的型号。
Family栏目设置为Cyclone，选中Specific device selected in ‘Available devices’ list选项，在Available device窗口中选中所使用的器件的具体型号，这里以EP1C6Q240C8为例。
点击Next按钮，继续。
7、在这一步，可以为新项目指定综合工具、仿真工具、时间分析工具。
在这个实验中，我使用Quartus II6.0的默认设置，直接点击Next按钮，继续。
8、确认相关设置，点击Finish按钮，完成新项目创建。
9、接下来，我们建立一个原理图文件，并加入该项中来。
在File菜单下，点击New命令。
在随后弹出的对话框中选择Block Diagram/Schematic File选项，点击OK按钮。
在File菜单下选择Save As命令，将其保存，并加入到项目中。
10、根据上面的真值表，做卡诺图简化，可以得出：LED1=S1S2+S1S3+S2S3 ，LED2=~LED1 。
双击原理图的任一空白的处，会弹出一个元件对话框。
在Name栏目中输入and2，我们就得到一个2输入的与门。
11、点击OK按钮，将其放到原理图的适当位置。
重复操作，放入另外两个2输入与门。
也可以通过右键菜单的Copy命令复制得到。
12、双击原理图的空白处，打开元件对话框。
在Name栏目中输入or3，我们将得到一个3输入的或门。
点击OK按钮，将其放入原理图。
13、双击原理图的空白处，打开元件对话框。
在Name栏目中输入not，我们会得到一个非门。
点击OK按钮，将其放入原理图。
14、将鼠标入到元件的引脚上，鼠标会变成“十”字形状。
按下左键，拖动鼠标，就会有导线引出。
根据我们要实现的逻辑，连好各元件的引脚。
15、双击原理图的空白处，打开元件对话框。
在Name栏目中输入Input , 我们便得到一个输入引脚。
点击OK按钮，放入原理图。
重复操作，给我们的电路加上3个输入引脚。
16、双击输入引脚，会弹出一个属性对话框。
在这一对话框上，我们可更改引脚的名字。
我们分别给3个输入引脚取名in1、in2、in3。
17、双击原理图的空白处，打开元件对话框。
在Name栏目中输入output，我们会得到一个输出引脚。
点击OK按钮，放入原理图。
重复操作，给我们的电路加上两个输出引脚。
给两个输出引肢分别命名为led1、led2。
18、在Assignments菜单下，点击Pins命令，启动Pin Planner工具。
在这个工具中，我们可以为我们的电路的端子分配器件的引脚。
在All Pins表格中，双击Node Name列的new node单元，输入端子的名字。
在同一行的Location列，选择要分配的位置。
重复操作，为每个端子都分配适当的脚位。
19、在Assignments菜单下，点击Device…命令。
在随后弹出的对话框中点击Device & Pin Options…按钮，进入Device & Pin Options对话框。
切换到configuration页，在Configuration Device栏目中，选中use configuration device选项，配置器件型号选择EPCS1，同时，选中Generate compressed bitstreams选项。
20、切换到Unused Pins页，在Reserved all unused pins栏目中，选择As input tri-stated。
因为我们的设要在开发板上演示，所以把没有用到的管脚设为输入，以避免与开发板上其它电路发生冲突。
点击确定按钮，确认设置。
回到Seting对话框，点击OK按钮。
21、在Processing菜单下，点击Start Compilation命令，开始编译我们的项目。
编译结束后，点击确定按钮。
22、在把我们的设计下载到开发板上验证之前，我们可以先做一下仿真。
首先，我们要建立一个输入波形文件。
仿真工具会用到该文件，以确定每个输入引脚的激励信号。
在File菜单下，点击New命令。
在随后弹出的对话框中，切换到Other Files页。
选中V ector Waveform File选项，点击OK按钮。
23、现在，我们已经进入到波形编辑界面。
在Edit菜单下，点击Insert Node or Bus…命令。
24、点击Node Finder…按钮，打开Node Finder对话框。
点击List按钮，列出电路所有的端子。
点击>>按钮，全部加入。
点击OK按钮，确认。
25、回到Insert Node or Bus对话框，点击OK按钮，确认。
26、选中in1信号，在Edit菜单下，选择Value => Clock…命令。
在随后弹出的对话框的Period 栏目中设定参数为50ns，点击OK按钮。
27、In2、in3也用同样的方法进行设置，Period参数分别为100ns 和200ns 。
28、保存文件，在Processing菜单下，选择Start Simulation启动仿真工具。
仿真结束后，点击确认按钮。
观察仿真结果，对比输入与输出之间的逻辑关系否符合真值表。
29、使用下电缆，将开发板Jtag口与电脑的并行口相连，接通开发板电源。
在T ools菜单下，选择Programmer命令，打开Quartus II Programmer工具。
点击Hardware Setup按钮，进行下载线设置，选择所用的下载线型号。
30、选中Program/Configure选项，点击Start按钮，将配置文件vote.sof下载到开发板上。
按下S1、S2、S3 按钮的各种组合，观察LED1、LED2 的状是否符合真值表。
31、断开开发板电源。
将下载线从Jtag口换到As口上，然后重新接通开发板电源。
在Quartus II6.0工具软件中，将Mode选项设置为Active Serial Programming。
点击Add File…按钮，将vote.pof 文件加入进来。
选中Program /Configure选项，点击Start按钮，将配置数据烧写到配置芯片中。
32、断开开发板电源，从As上取下下载线。
重新接通开发板电源，按下S1、S2、S3 的个种组合，观察LED1、LED2 的输出结果是否符合真值表。