(完整版)基于QuartusII的数字电路仿真实验报告手册
实验一 QUARTUSII原理实验报告
实验一QUARTUSII原理图输入法实验
一，实验目的
熟悉利用Quartusll的原理图输入方法设计简单电子线路，掌握原理图输入法设计思路，掌握层次化设计的方法，并通过8位全家器和5-24线译码器的设计把握利用EDA软件进行电子线路设计的详细流程。
二，实验内容
1，用原理图输入设计一个一位全加器
三，实验原理
1，一个一位全加器可以由两个一位半加器和一个或门构成，先用原理图输入法绘制半加器文件，然后生成半加器模块，保存在当前文件夹。
然后新建一个原理图文件，在当前文件夹中调用2个新生成的半加器模块和一个或门。
然后用导线连接即可。
具体步骤参见课本及半加器和全加器原理图参见课本相关章节。
四，实验设备
Pc机Quartusll软件
五，实验截图
六，实验心得体会。
QuartusII实验
实验一用原理图输入法设计四位全加器一实验目的1熟悉利用Quartus II 的原理图输入方法设计简单组合电路.2掌握层次化设计的方法，并通过一个8位全加器的设计把握利用EDA软件进行原理图输入方式的电子线路设计的详细流程。
二实验仪器电子计算机Quartus II三实验原理加法器是数字系统中的基本逻辑器件。
例如：为了节省资源，减法器和硬件乘法器都可由加法器来构成。
但宽位加法器的设计是很耗费资源的，因此在实际的设计和相关系统的开发中需要注意资源的利用率和进位速度等两方面的问题。
多位加法器的构成有两种方式：并行进位和串行进位方式。
并行进位加法器设有并行进位产生逻辑，运算速度快；串行进位方式是将全加器级联构成多位加法器。
通常，并行加法器比串行级联加法器占用更多的资源，并且随着位数的增加，相同位数的并行加法器比串行加法器的资源占用差距也会越来越大。
四位全加器可对两个多位二进制数进行加法运算，同时产生进位。
当两个二进制数相加时，较高位相加时必须加入较低位的进位项（Ci），以得到输出为和（S）和进位（C0）。
四实验步骤（一）创建工程1、选择菜单file—New Project Wizard，选择保存位置，并命名工程名2、将设计文件加入工程。
3、选择仿真器和综合类型，目标芯片EP2C5T144C8。
4、设置相关参数（二）原理图设计1、在QuartusII操作环境中，单击工具栏“File”选择“new”中的“Device Design Files”建立新的原理图编辑窗口。
2、在编辑窗口右击选择Insert——Symbol，将相关元件调入原理图编辑窗口中，并连接好电路，在元件上双击后可以更改各输入引脚名。
3、保存到工程建立的目录文件夹4、将设计项目设置成可调用的文件。
在打开原理图文件的情况下，选择File—Create/Update —Create Symbol Files for Cureent File,即可将当前文件变成一个元件符号存盘，以待在高层次设计中调用。
QuartusII仿真实验
input A,B;\\定义输入
output L1,L2,L3;\\定义输出
reg L1,L2,L3;
always@(A,B)begin
if(A>B)begin\\根据AB大小关系分别给输出赋值
L1=1'b1;L2=1'b0;L3=1'b0; end
3、“求反加一”电路设计
设计一组合逻辑电路，能够对输入的四位二进制数求反加一运算。设输入四位二进制数接至开关控制，输出接至发光二极管。
4、数据选择器设计
设S[1:0]为数据选择控制端，D0、D1、D2、D3为数据输入端，L为数据输出端。设计具有下表功能的数据选择器。
四、
实验内容
1．大小比较器
（1）实验代码
else if(A==B)begin
L1=1'b0;L2=1'b1;L3=1'b0; end
else if(A<B)begin
L1=1'b0;L2=1'b0;L3=1'b1; end
end
endmodule
（2）仿真波形
（3）管脚分配与下载
（4）测试记录
A B L1 L2 L3
0 0 0 1 0
0 1 0 1 1
1 0 1 0 0
1 1 0 1 0
2、全加全减器
（1）实验代码
采用的是逻辑表达式的方法。
module full_add_sub1(A,B,M,Ci,Co,S);
input A,B,M,Ci;
output Co,S;
reg Co,S;
always@(A,B,M,Ci)begin
quartus ii实验报告
quartus ii实验报告Quartus II实验报告引言：Quartus II是一款由Intel公司开发的集成电路设计软件，广泛应用于数字逻辑设计和FPGA开发领域。
本实验报告旨在介绍Quartus II的基本功能和使用方法，并通过实际案例展示其在数字逻辑设计中的应用。
一、Quartus II概述Quartus II是一款功能强大的集成电路设计软件，它提供了从设计到验证的全套工具。
Quartus II支持多种编程语言，如VHDL和Verilog，使得用户可以根据自己的需求选择适合的语言进行设计。
此外，Quartus II还提供了丰富的库和模块，方便用户进行快速原型开发和验证。
二、Quartus II的基本功能1. 设计入口Quartus II提供了多种设计入口，包括图形界面、命令行和脚本等方式。
用户可以根据自己的习惯和需求选择适合的方式进行设计。
图形界面友好易用，适合初学者；命令行和脚本则更适合有一定经验和需求的用户。
2. 设计编辑Quartus II提供了强大的设计编辑功能，用户可以在其中创建和编辑设计模块、信号线和电路连接等。
设计编辑界面清晰简洁，用户可以方便地进行设计布局和调整。
3. 仿真和验证Quartus II内置了仿真和验证工具，用户可以通过仿真来验证设计的正确性和性能。
仿真工具支持波形查看和信号分析等功能，帮助用户进行设计调试和优化。
4. 综合和优化Quartus II具备强大的综合和优化功能，可以将设计代码转化为硬件描述，进而生成逻辑电路。
综合工具会根据用户的约束条件和优化目标，自动进行逻辑优化和资源分配，提高设计的性能和效率。
5. 布局和布线Quartus II提供了先进的布局和布线工具，可以将逻辑电路映射到实际的FPGA芯片上。
布局工具可以根据用户的约束条件和性能要求，自动进行电路元件的位置分配；布线工具则负责将电路元件之间的连接线路进行规划和布线。
6. 下载和调试Quartus II支持将设计文件下载到目标FPGA芯片上，并提供了调试工具来验证和调整设计的正确性。
EDA实验报告(quartus2仿真)
EDA 设计（Ⅱ）学号：姓名：院系：指导：谭雪琴时间：2011年4月8日目录1.引言 (03)2.正文 (03)2.1.设计要求 (03)2.2.整体电路工作原理 (04)2.3.子模块设计原理与仿真 (04)2.3.1.脉冲发生电路 (04)2.3.2.计时电路 (07)2.3.3.译码显示电路 (10)2.3.4.报时电路 (15)2.3.5.校时、保持以及清零电路 (16)2.3.6.总功能电路连接 (20)2.4.整体电路下载 (21)2.5.扩展闹铃功能设计 (21)2.5.1.闹铃时间设定功能 (21)2.5.2.闹铃显示功能 (22)2.5.3.闹铃响铃功能 (23)2.5.4.闹铃总电路连接 (24)3.结论 (25)4.致谢 (26)5.参考资料 (26)多功能数字钟设计（南京理工大学）摘要：本文详细介绍了多功能数字钟的工作原理及设计过程。
首先利用quartus2软件，采用模块化设计方法，分别设计分频器、模计数器、动态显示电路、清零校时电路和报时电路等功能模块，然后观察仿真波形，确认功能实现后进行封装与调用。
最后将各功能模块整合起来构成整体电路，仿真和调试通过后下载到EDA实验箱，观察实际运行结果。
此外，本文还描述了附加闹铃功能的设计过程，并记述了实验过程中出现的一些问题及解决方案，以及对这次设计的一些经验教训的反思。
关键词：数字钟；校时报时；闹铃；动态显示；消颤；仿真；下载1、引言该数字钟功能丰富、操作简单，可使人们方便的获取时间信息及相关提醒，在实际生活中广泛应用，具有显著的实用价值。
其构成虽较简单，但融合了组合逻辑电路和时序逻辑电路，包括了分频器、计数器、数据选择器、编码器译码器以及锁存器等几乎所有数字逻辑电路的所学内容，是理论联系实际，提高知识技能的绝佳途径。
2、正文2.1 设计要求利用quartus2软件设计一个数字钟，并下载到EDA实验系统中。
要求可以完成00:00:00到23:59:59的计时功能，并在控制电路的作用下具有保持、清零、快速校时、快速校分、整点报时（当时钟计到59’53”时开始报时，在59’53”, 59’55”,59’57”时报时频率为512HZ,59’59”时报时频率为1KHZ）等功能。
Quartus II 软件操作实验报告
实验题目：Quartus II 软件操作一、实验目的(1)了解并掌握QuartusII软件图形输入的使用方法。
(2)了解并掌握仿真（功能仿真及时序仿真）方法及验证设计正确性。
二、实验内容及步骤1.实验内容：本实验通过简单的例子介绍FPGA开发软件QuartusII的使用流程，包括图形输入法的设计步骤和仿真验证的使用以及最后的编程下载。
2.实验步骤：在QuartusII中通过原理图的方法，使用与门和异或门实现半加器。
原理图第1步：打开QuartusII软件，新建一个空项目。
选择菜单File->New Project Wizard，进入新建项目向导，填入项目的名称“hadder”。
第2步：单击Next按钮，进入向导的下一页进行项目内文件的添加操作，或直接点击Next按钮。
第3步：选择CPLD/FPGA器件，选择芯片系列为“MAX II”，型号为“EPM240T100C5”。
向导的后面几步不做更改，直接点击Next即可，最后点击Finish结束向导。
第4步：新建一个图形文件。
选择File->New命令，选择“Diagram/Schematic File”，点击OK按钮完成。
将该图形文件另存为hadder.bdf。
第5步：在图形编辑窗口的空白处双击，打开符号库窗口。
选择好需要的符号后，单击OK按钮，界面将回到原理图编辑界面，然后单击左键即在窗口内放置该符号。
分别放置与门“7408”和异或门“xor”。
第6步：在编辑窗口中放入两个输入符号，命名为a和b。
放置2个输出“output”符号，并分别命名为s、cout。
将各符号连接起来。
第7步：保存图形文件，进行语法检查和编译。
在信息（Messages）窗口中显示检查结果。
第8步：仿真。
执行File->New命令，选择“Other Files”选项页中 Vector Waveform File，并单击OK按钮，打开矢量波形编辑器窗口。
另存矢量波形文件为hadder.vwf。
数电quartus实验报告
可编程逻辑器件FPGA实验一组合逻辑电路设计1、掌握中规模数字集成器件的逻辑功能及使用方法2、熟悉组合逻辑电路的设计方法3、了解数字可编程器件的应用设计4、学会QUARTUS软件的基本使用方法二．实验器材1、软件：QUARTUSII2、硬件：DE-2实验板，PC机三．实验原理利用74283芯片进行加减法运算，（M控制加减法，结果为负数时CO和M的异或输出为1，接二极管亮）并再利用另外一个74283芯片将运算得到的补码输出转换为原码。
接着利用7485数据比较器进行数据比较（与9比较），当输出小于9时，利用7485 的AGBO的输出为低电平控制十位输出为0，并控制个位输出为原码输出减0的结果；当输出大于9时AGBO输出为高电平，其可控制十位输出为1，个位输出为原码输出减10的结果。
最后十位输出和个位均接7447进行显示。
四．实验内容1、设计一个两组四位二进制数的加减运算显示电路。
要求：一个控制加减运算的功能按键；两数相加的绝对值不大于15；用两个七段数码管显示算术运算结果（0～15）；当运算结果为负数时，红色发光二极管亮。
在QUARTUSII中进行：（1）电路设计（2）功能仿真（3）时序仿真2、下载DE-2板验证设计结果。
五．实验总结1、实验故障及解决方法①电脑无法连接DE-2板可能是数据线的问题。
②DE-2板无法使用更换DE-2板。
③输出结果不对仔细检查并修改电路设计，必要时寻求同学或老师的帮助。
2、实验体会完成实验的重点是理解实验内容要求，并通过对quartus ii 的学习，根据自己思路自行设计或者和同学共同设计电路原理图。
六．思考题1、当运算结果大于15时，显示译码电路如何设计？可以将运算结果输出用7485与15比较，把AGBO输出加非门后再与VCC与门输入两个数码管的BIN端。
当结果大于15时，两个数码管全灭，结果小于等于15时，不受影响。
2、如何实现两个一位十进制数的加减运算电路？讲十进制转化为四位二进制就可以用上述电路原理图进行加减法运算。
基于QUARTUSII图形输入电路的设计实验报告
物理与电子科学学院专业实验报告实验课程：FPGA实验原理
实验项目：基于QUARTUSII图形输入电路的设计
专业：物理与电子科学学院
班级：电子信息科学与技术3班
姓名：马竞怡
学号：1308020328
实验日期：年月日
实验预习报告
一、实验目的及要求：
1)通过一个简单的3—8译码器的设计,掌握组合逻辑电路的设计方法。
Array 2)初步了解QUARTUSII原理图输入设计的全过程。
3)掌握组合逻辑电路的静态测试方法。
二、实验原理
3-8译码器三输入，八输出。
当输入信号按二进制方式的表示值为N时，输出端标号为N的输出端输出高电平表示有信号产生，而其它则为低电平表示无信号产生。
因为三个输入端能产生的组合状态有八种，所以输出端在每种组合中仅有一位为高电平的情况下，能表示所有的输入组合
译码器不需要像编码器那样用一个输出端指示输出是否有效。
但可以在输入中加入一个输出使能端，用来指示是否将当前的输入进行有效的译码，当使能端指示输入信号无效或不用对当前信号进行译码时，输出端全为高电平，表示无任
何信号。
A B C D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0
0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0
0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0
1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0
1 1 0 1 0 0 0 0 0 0
1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0。
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数字电路仿真实验报告
班级通信二班姓名：孔晓悦学号：10082207 作业完成后,以班级为单位,班长或课代表收集齐电子版实验报告,统一提交.
文件命名规则如“通1_王五_学号”
一、实验目的
1. 熟悉译码器、数据选择器、计数器等中规模数字集成电路（MSI）的逻辑功能及其使
用方法。
2. 掌握用中规模继承电路构成逻辑电路的设计方法。
3. 了解EDA软件平台Quartus II的使用方法及主要功能。
二、预习要求
1. 复习数据选择器、译码器、计数器等数字集成器件的工作原理。
2. 熟悉所有器件74LS153、74LS138、74LS161的功能及外引线排列。
3．完成本实验规定的逻辑电路设计项目，并画出接线图，列出有关的真值表。
三、实验基本原理
1．译码器
译码器的逻辑功能是将每个输入的二进制代码译成对应的高、低电平信号。
译码器按功能可分为两大类，即通用译码器和显示译码器。
通用译码器又包括变量译码器和代码变换译码器。
变量译码器是一种完全译码器，它将一系列输入代码转换成预知一一对应的有效信号。
这种译码器可称为唯一地址译码器。
如3线—8线、4线—16线译码器等。
显示译码器用来将数字或文字、符号的代码译成相应的数字、文字、符号的电路。
如BCD-七段显示译码器等。
2．数据选择器
数据选择器也陈伟多路选择器或多路开关，其基本功能是：在选择输入（又称地址输入）信号的控制下，从多路输入数据中选择某一路数据作为输出。
因此，数据选择器实现的是时分多路输入电路中发送端电子开关的功能，故又称为复用器。
一般数据选择器有n 个地址输入端，2n错误!未找到引用源。
个数据输入端，一个数据输出端或反码数据输出端，同时还有选通端。
目前常用的数据选择器有2选1、4选1、8选1、16选1等多种类型。
3．计数器
计数器是一个庸医实现技术功能的时序部件，它不仅可以用来对脉冲计数，还常用作数字系统的定时、分频、执行数字运算以及其他一些特定的逻辑功能。
74LS161是4位同步二进制计数器，它除了具有二进制加法计数功能外，还具有预置数、保质和异步置零等附加功能。
四、实验内容
MULTIPLEXER
1C1
1GN 1C02C02GN 2C21C21C3B A 2C12C3
1Y 2Y
74153
inst6
（一）密码锁
1． 设计要求：保密锁上有三个键钮A 、B 、C 。
要求当三个键钮同时按下，或A 、B 两个同时按下，或A 、B 中任一个单独按下时，所就能被打开（用F 表示开锁信号）；而当有键按下却不符合上列组合状态时，将发出报警信号（用G 表示报警信号）。
2． 试用数据选择器74LS153或译码器74LS138及与非门电路设计此保密锁逻辑电路。
3． 用学习机上的逻辑开关的1、0分别表示键钮的按下和松开状态；开锁和报警信号用发光二极管表示。
1． 74LS153输出逻辑式
3．设计
设计过程和结果（后面继续添加）
（二）任意进制计数器
设计要求：用中规模集成计数器（74LS290或74LS161）设计一个二十四进制计数器，并与译码、显示电路连接起来。
（显示译码器使用7446）
设计过程：
1． 计数器使用74LS161，显示译码器使用7446。
7446显示译码器功能表
设计过程和结果（后面继续添加）
（三）二进制全减器电路
设计要求：用74LS138和门电路设计1位二进制全减器电路。
输入为被减数、减数和来自地位的结尾，输出为两数之差和向高位的借位信号。
输入输出
S1 S2’+S3’A2 A1 A0 Y0’Y1’Y2’Y3’Y4’Y5’Y6’Y7’0 ×××× 1 1 1 1 1 1 1 1 × 1 ××× 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
设计过程和结果（后面继续添加）
五、实验要求
1、写出实验的过程，给出真值表，连接电路截图和仿真结果截图
2、设计过程在，每个分实验的后面给定的“设计过程”后面添加。
附录：
一、QuartusII仿真环境使用指南
1.1基本门电路仿真
例：设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路。
参考教材相关内容。
分析后得到，逻辑电路的逻辑函数形式，逻辑图如下。
根据得到的逻辑图，在QuartusII中进行仿真。
（一）、打开QuartusII仿真环境。
启动QuartusII软件，启动后操作界面如下图-0003。
AG
RG
RA
G
A
R
Z+
+
+
='
'
'
图-0003 QuartusII操作界面
（二）、建立工程。
首先，菜单“File”→”New Project Wizard”,打开工程向导。
点击“Next”，设定工程目录，制定工程名和顶层文件名。
然后下一步。
然后按照图片上的提示，选择器件。
完成工程的建立和基本配置。
（三）、新建原理图文件。
菜单“File”→”New”→选择“Design Files”下面的“Block Diagram/Schematic File”如下图。
，然后
可在如下图所示的对话框中选择相应的逻辑元件，添加到系统中。
对元件进行连接，最后得到连接完成的电路，进行编译。
如下
编译成功后，建立测试文件。
（四）、建立测试文件。
如下图，选择向量波形文件。
添加测试信号量，如下图所示，
点击“Node Finder..”,则配置如下
然后，ok---ok，则出现如下界面。
设定输入的值。
修改“End Time”和“Grid size”分别为10ns和1us。
并设定输入的值。
保存设定的向量文件。
然后进行编译。
（五）进行仿真，根据输入的设定，观测输出“Processing” ”simulator tools”,打开仿真操作窗口。
保存结果，一切end
(六)练习
根据上面给定的设计步骤,完成下面的练习,巩固基于QuartusII原理图的设计仿真流程.
1.与非门设计一个数值判断器。
逻辑功能描述如下：
给定任意一个4位二进制数x，判断数值x小于等于6，还是在6和12之间，或者大于等于13。