[VIP专享]EDA 实验2简单分频时序逻辑电路设计 实验报告
EDA实验报告二
实验三分频器一．实验目的1．设计几个实验要求分频器，并在实验箱上面实现；2．熟悉分频器的功用。
二．所用器件EDA实验箱、EP1K10TC100-3器件。
三．实验说明本实验主要是设计几个分频数值不同的分频器，并在实验板上面观察分频的结果显示。
虽然实验箱频率为多种，而实际使用的时候一个系统最好使用一个时钟，而系统中使用的其他各种频率需要在系统内部用分频器来产生，所以分频器是以后进行各种实验的关键。
本次实验主要用quatusII 的软件示波器来观察分频后的波形。
四．实验要求1．设计一个2 分频器，观察实验结果；2．设计一个28分频器，观察实验结果；3．设计一个210分频器，观察实验结果，并与上面一步的实验结果比较；三个分频器的源程序如下：Library IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY div ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;DIV1024CLK:OUT STD_LOGIC;DIV256CLK:OUT STD_LOGIC;DIV2CLK:OUT STD_LOGIC--2);END;ARCHITECTURE BEHA V OF div ISSIGNAL DIV256CLKTEMP,DIV1024CLKTEMP,DIV2CLKTEMP:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(CLK)V ARIABLE DIV1C:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0) ;V ARIABLE DIV512C,DIV128C:STD_LOGIC_VECTOR(9 DOWNTO 0);BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENDIV128C:=DIV128C+1;DIV512C:=DIV512C+1;DIV1C:=DIV1C+1;IF DIV128C=128 THENDIV256CLKTEMP<=NOT DIV256CLKTEMP;DIV128C:=(OTHERS=>'0');END IF;IF DIV512C=512 THENDIV1024CLKTEMP<=NOT DIV1024CLKTEMP;DIV512C:=(OTHERS=>'0');END IF;IF DIV1C=1 THENDIV2CLKTEMP<=NOT DIV2CLKTEMP;DIV1C:=(OTHERS=>'0');END IF;END IF;DIV256CLK<=DIV256CLKTEMP;DIV1024CLK<=DIV1024CLKTEMP;DIV2CLK<=DIV2CLKTEMP;END PROCESS;END BEHA V;五．实验结果：仿真显示如下:实验四 8位数码管扫描显示一、实验目的1．学习功能集成的设计方法；2．设计8位扫描数码显示器。
时序逻辑实验报告
时序逻辑实验报告时序逻辑实验报告引言：时序逻辑是计算机科学中的重要概念，它描述了事件在时间上的顺序和发生关系。
在本次实验中，我们将探索时序逻辑的基本原理，并通过实际的电路设计和仿真来加深对其理解。
实验一：时钟信号的生成和分频时钟信号是时序逻辑中的基础，它提供了时间参考，使得电路中的各个元件能够按照特定的时间序列进行操作。
在本实验中，我们首先学习了如何通过计数器和分频器生成时钟信号。
通过调整分频器的参数，我们可以得到不同频率的时钟信号，并观察其对电路行为的影响。
实验二：时序逻辑电路的设计在本实验中，我们将学习如何设计时序逻辑电路。
时序逻辑电路通常由触发器、计数器、状态机等组成，它们能够根据输入信号的变化产生不同的输出。
我们将通过实际的案例来展示时序逻辑电路的设计过程，并使用仿真工具验证其正确性。
实验三：状态机的设计和实现状态机是时序逻辑中常用的模型，它描述了系统根据输入信号的变化而转换的状态。
在本实验中，我们将学习如何设计和实现状态机。
通过定义状态和状态转换条件，我们可以将复杂的系统行为转化为简单的状态转换图，并通过电路实现这些状态转换。
实验四：时序逻辑电路的故障排查时序逻辑电路的故障排查是电子工程师日常工作中的重要环节。
在本实验中，我们将学习如何通过逻辑分析仪和示波器等工具来排查时序逻辑电路的故障。
通过观察信号波形和逻辑分析结果，我们可以确定故障的原因，并采取相应的修复措施。
实验五：时序逻辑电路的应用时序逻辑电路在计算机科学和电子工程中有着广泛的应用。
在本实验中，我们将学习一些时序逻辑电路的典型应用，如计数器、时序多路复用器等。
通过实际的案例，我们可以更好地理解时序逻辑电路在实际系统中的作用和价值。
结论：通过本次实验，我们深入了解了时序逻辑的基本原理和应用。
我们学习了时钟信号的生成和分频，掌握了时序逻辑电路的设计和实现方法，学会了使用工具进行故障排查。
时序逻辑在现代电子系统中起着重要的作用，通过实验的学习，我们对其有了更深入的理解和应用能力。
EDA分频器设计.doc
电子信息学院实验报告书评语：学习态度：【很好】【一般】【较差】程序编写：【完整】【部分完整】【不完整】得出结论：【正确】【部分正确】【不正确】报告书写：【规范】【一般】【不规范】成绩：指导教师：批阅时间:图2.2占空比为0.25的8分频电路模型如图2.3所示，有一个脉冲端口 （clk ），和一个输出端口 （k1 ）。
图2.1占空比为0.5的3分频电路仿真结果如图 2.2所示，k_or 输出波形的周期为 3倍，且占空比为 50%。
clk 脉冲的周期的EEH Cl i [5r\IE£E^-TlCT.|£i.iuLirt Lrti|Mjmii图2.3占空比为0.25的8分频电路仿真结果如图 2.4所示，k1输出波形的周期为elk脉冲的周期的8倍，且占空比为25%|Q IhlUB [5K CLh £5r\IE£EC^BEIE<L hEJdhJE JX frtfia Jj'-MidL i [i,d4irr ^1*□序T7 … a S c M. Q / . X K H* K ・耳也c 上杆芮轉-■?阁r<»； z n 1 «ar $ 白产*1 • II N * 卫血，* ™*pEft w—**_____ ■F* ejHRi旺s —J [賈y ]厲tM.1 ] ■—11 ■| .JmUuifiThhv !.■ ■ Lbtr ETT・i” vE [ST SavaJvLM：faasras Kijhr L33l^ifld ClECHLt L&±l3feL^l!ai： JDI. pUE«ni.图2.44、结果分析与实验体会经过本次实验，我对用xlinx软件进行EDA设计有了进一步的认识和理解，经过上一次的实验，I这一次可以说是轻车熟路，尽管如此，在实验过程中还是遇到了很多问题，但在同学和老师的帮助下，这些问题都一一解决。
EDA分频器实验报告 含有实验程序、仿真图像 三分频 八分频
if(!rst_n) begin
t2<=0;
k2<=0;
end
else begin
if(t2==2'b10) begin
t2<=0;
k2<=k2;
end
else begin
t2<=t2+1;
k2<=!k2;
end
end
end
assign clk_out=k1|k2;
endmodule
2、八分频器程序：
moduleba(inclk,tick);
output tick;
input inclk;
reg [1:0] t;
reg tick;
always @ (posedge inclk)
begin
if(t==3)
begin
tick =~tick;
t=0;
end
else t=t+1;
end
endmodule
五、实验仿真波形
六、实验总结和感想
通过这次实验我对PLD的设计流程有了更深的感触，明白了其设计的一般步骤及方法，为以后的Quartus Ⅱ的综合设计奠定了基础。同时，对于分频器程序的编写有了更深的认识，这能更好的促进我们以后的理论学习。实验过程中也必须本着不骄不躁、耐心严谨，否则容易出错而达不到实验要求。
三、实验内容
1、根据要求设计三分频器、八分频器。
2、对设计的分频器进行波形仿真分析。
四、三位、八位简易频率计程序
1、三分频器程序
modulesan(clk_in,rst_n,clk_out);
input clk_in;
时序电路实验报告
实验5时序电路实验预习实验报告疑问：1、时序电路的组成原理和控制原理分别是什么？2、计算机中的周期，节拍和脉冲之间有什么关系？实验报告一、波形图：参数设置：Endtime:2.0us Gridsize:25.0ns信号设置：clk：时钟信号，设置周期为25ns占空比为50%。
reset: 重置信号，用于清除当前状态机的状态，二进制输入，高电平有效。
qd：启动信号，用于启动状态机，二进制输入，低电平有效。
tj：停机控制信号，用于使状态机保持当前状态，二进制输入，高电平有效。
dp：单拍执行信号，用于使状态机输出且仅输出一次脉冲，二进制输入，高电平有效。
t1，t2，t3，t4：节拍脉冲信号，二进制输出，高电平时有效。
仿真波形１．初始状态(0-25ns)：reset=1,qd=1,tj=0,dp=0，此时为初始化状态，无输出;２．启动(25-550ns)：保持reset=0,使qd=0，则四个节拍脉冲依次有效；３．停机(550-650ns)：保持tj=1，则节拍脉冲停留在t2的状态；４．单拍(650-1000ns)：恢复tj，使dp=1，则经过一个周期的节拍脉冲后不在产生节拍脉冲；５．单拍(1000-1750ns)：使qd=0再次启动状态机,保持dp=1,则输出一个周期的节拍脉冲后将不再有节拍脉冲输出，在单拍状态为结束时再次使qd=0，启动状态机，最后恢复dp，也不再有节拍脉冲出现，此时，节拍的出现主要由qd来控制。
６．重置(1750-2000ns)：使reset=1，此时，所有状态都恢复到初始值。
结论：本实验的设计能正确实现模拟状态机的重置，启动，停机，单拍功能，故电路设计正确。
二、实验日志预习疑问解答：1、 时序电路的组成原理和控制原理分别是什么？答：各种计算机的时序电路不同，但基本结构一样。
时序电路实验的功能就是产生一系列的节拍点位和节拍脉冲，它一般由时钟脉冲源，时序信号产生电路，节拍脉冲和读写时序译码逻辑，启停控制电路等部分组成。
时序实验实验报告
一、实验目的1. 掌握时序逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 熟悉常用时序逻辑电路器件的结构和功能。
3. 培养实际操作能力，提高电路设计水平。
二、实验原理时序逻辑电路是指输出不仅与当前输入有关，还与过去输入有关，即电路的输出状态具有记忆功能的电路。
本实验主要涉及同步计数器和寄存器的设计与测试。
三、实验设备1. 数字电子实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 74LS163、74LS00、74LS20等集成器件四、实验内容1. 设计一个4位同步计数器，实现二进制加法计数功能。
2. 设计一个8位同步寄存器，实现数据的暂存和传送功能。
五、实验步骤1. 4位同步计数器设计（1）根据计数器功能要求，列出状态转换表。
（2）根据状态转换表，画出状态转换图。
（3）根据状态转换图，画出电路图。
（4）将电路图连接到实验箱上，并进行调试。
（5）观察计数器输出，验证计数功能是否正确。
2. 8位同步寄存器设计（1）根据寄存器功能要求，列出数据输入、保持、清除和输出控制信号的真值表。
（2）根据真值表，画出电路图。
（3）将电路图连接到实验箱上，并进行调试。
（4）观察寄存器输出，验证寄存功能是否正确。
六、实验结果与分析1. 4位同步计数器实验结果经过调试，4位同步计数器能够实现二进制加法计数功能。
观察计数器输出，验证计数功能正确。
2. 8位同步寄存器实验结果经过调试，8位同步寄存器能够实现数据的暂存和传送功能。
观察寄存器输出，验证寄存功能正确。
七、实验总结本次实验，我们通过设计4位同步计数器和8位同步寄存器，掌握了时序逻辑电路的基本原理和设计方法。
在实际操作过程中，我们提高了电路设计水平，培养了实际操作能力。
八、实验心得1. 在设计时序逻辑电路时，要充分理解电路功能要求，合理选择器件，确保电路能够实现预期功能。
2. 在调试过程中，要仔细观察电路输出，发现问题及时解决。
3. 通过本次实验，我们对时序逻辑电路有了更深入的了解，为今后学习和实践打下了基础。
时序电路的设计实验报告
时序电路的设计实验报告时序电路的设计实验报告引言：时序电路是数字电路中的一种重要类型，它在各种电子设备中都有广泛应用。
本实验旨在通过设计一个简单的时序电路，来加深对时序电路原理和设计方法的理解。
实验目的：1. 理解时序电路的基本原理和工作方式；2. 掌握时序电路的设计方法；3. 通过实际设计和调试，提高电路设计和故障排除的能力。
实验器材和元件：1. 逻辑门集成电路（例如74LS00、74LS04等）；2. 触发器集成电路（例如74LS74等）；3. 电阻、电容、开关等辅助元件；4. 示波器、数字信号发生器等测试设备。
实验原理：时序电路是根据输入信号的时序关系来控制输出信号的电路。
它通常由触发器、计数器、多路选择器等组成。
触发器是时序电路的基本组成单元，它能够存储和传递数据，并且根据时钟信号的变化来改变输出状态。
实验步骤：1. 根据实验要求，确定时序电路的功能和输入输出要求；2. 根据功能要求，选择合适的逻辑门和触发器进行电路设计；3. 根据设计原理，绘制电路原理图；4. 按照原理图，进行电路的布线和焊接；5. 使用数字信号发生器提供输入信号，通过示波器观察输出信号；6. 调试电路，确保电路按照设计要求正常工作；7. 对电路进行性能测试和稳定性测试；8. 记录实验数据和观察结果；9. 分析实验结果，总结电路设计中的问题和经验。
实验结果：经过设计和调试，本次实验成功实现了所要求的时序电路功能。
输入信号经过时序电路处理后，输出信号按照预期的时序关系变化。
实验数据表明，电路的稳定性和性能良好。
实验总结：通过本次实验，我深入了解了时序电路的原理和设计方法。
在实际操作中，我遇到了一些问题，例如电路布线不当导致信号干扰、触发器的选择不合适等。
通过调试和修改，我逐渐解决了这些问题，并获得了宝贵的经验。
同时，我也意识到了时序电路设计的重要性，它直接影响到整个电子设备的性能和稳定性。
未来展望：时序电路是数字电路中的基础知识，我将继续深入学习和研究相关内容。
EDA实验报告 (2)
实验一QUARTUS II软件安装、基本界面及设计入门一、实验目的：QUARTUSII是Altera公司提供的EDA工具，是当今业界最优秀的EDA设计工具之一。
提供了一种与结构无关的设计环境，使得电子设计人员能够方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。
通过本次实验使学生熟悉QUARTUSII软件的安装，基本界面及基本操作，并练习使用QUARTUS的图形编辑器绘制电路图。
二、实验内容：1、安装QUARTUSII软件；2、熟悉QUARTUSII基本界面及操作；3通过一个4位加法器的设计实例来熟悉采用图形输入方式进行简单逻辑设计的步骤。
三、实验仪器：1、PC机一台；2、QUARTUSII软件；3、EDA实验箱。
四、实验原理：4位加法器是一种可实现两个4位二进制数的加法操作的器件。
输入两个4位二进制的被加数A和B，以及输入进位Ci，输出为一个4位二进制和数D和输出进位数Co。
半加操作就是求两个加数A、B的和，输出本位和数S及进位数C。
全加器有3位输入，分别是加数A、B和一个进位Ci。
将这3个数相加，得出本位和数（全加和数）D和进位数Co。
全加器由两个半加器和一个或门组成。
五、实验步骤：安装QUARTUSII软件；因为实验时我的机器了已经有QUARTUSII软件，所以我并没有进行安装软件的操作。
设计半加器：在进行半加器模块逻辑设计时，采用由上至下的设计方法，在进行设计输入时，需要由下至上分级输入，使用QuartusIIGraphic Editor进行设计输入的步骤如下。
（1）、打开QUARTUSII软件，选择File-new project wizard…新建一个设计实体名为has的项目文件；（2）、新建文件，在block.bdf窗口下添加元件符号，并连接。
如下图：半加器原理图（3）、将此文件另存为has.gdf的文件。
（4）、在主菜单中选择Processing→Start Compilation命令，系统对设计进行编译，同时打开Compilation Report Flow Summary窗体，Status视图显示编译进程。
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时序电路设计
实验目的:
1．掌握条件语句在简单时序模块设计中的使用。
2．学习在Verilog模块中应用计数器。
实验环境:
Windows 7、MAX+PlusⅡ10等。
实验内容:
1．模为60的8421BCD码加法计数器的文本设计及仿真。
2．BCD码—七段数码管显示译码器的文本设计及仿真。
3．用For语句设计和仿真七人投票表决器。
4．1/20分频器的文本设计及仿真。
实验过程:
一、模为60的8421BCD码加法计数器的文本设计及仿真：
（1）新建文本：选择菜单File下的New，出现如图5.1所示的对话框，在框中选中“Text Editor file”，按“OK”按钮，即选中了文本编辑方式。
图5.1 新建文本
（2）另存为Verilog编辑文件，命名为“count60.v”如图5.2所示。
（3）在编辑窗口中输入程序，如图5.3所示。
图5.2 另存为.V编辑文件图5.4 设置当前仿真的文本设计
图5.3 模为60的8421BCD码加法计数器的设计代码
（4）设置当前文本：在MAX+PLUS II中，在编译一个项目前，必须确定一个设计文件作为当前项目。
按下列步骤确定项目名：在File菜单中选择Project 中的Name选项，将出现Project Name 对话框：在Files 框内，选择当前的设计文件。
选择“OK”。
如图5.4所示。
（5）打开编译器窗口：在MAX—plusⅡ菜单内选择Compiler 项，即出现如图5.5的编译器窗口。
图5.5 编译器窗口
选择Start即可开始编译，MAX+PLUS II编译器将检查项目是否有错，并对项目进行逻辑综合，然后配置到一个Altera 器件中，同时将产生报告文件、编程文件和用于时间仿真用的输出文件。
（6）建立波形编辑文件：选择菜单File下的New选项，在出现的New对话框中选择“Waveform Editor File”，单击OK后将出现波形编辑器子窗口。
（7）仿真节点插入：选择菜单Node下的Enter Nodes from SNF选项，出现如图5.6所示的选择信号结点对话框。
按右上侧的“List”按钮，在左边的列表框选择需要的信号结点，然后按中间的“=>”按钮，单击“OK”，选中的信号将出现在波形编辑器中。
图5.6 仿真节点插入
（8）输入波形设置，保存波形文件，
文本仿真：单击菜单File下的Save选项，
在弹出的窗口中将波形文件存在以上的同
一目录中，文件取名为count60.scf。
单击
MAX—plusⅡ菜单内选择Simulator选项，
单击Start，接着打开Open SCF（界面如
下图5.7所示），即完成计数器的波形仿真。
图5.7 Simulator仿真
二、BCD码—七段数码管显示译码器、七人投票表决器、1/20分频器的文本设计及仿真：
（1）新建文本：“File”→“New”，出现如图5.1所示的对话框，“Text Editor file”→“OK”。
（2）另存为Verilog编辑文件：分别命名为“decode4_7.v”、“voter7.v”、“fdivision..v”，与图5.2类似。
（3）在编辑窗口中分别输入各自相应的程序代码，分别如图5.8、图5.9、图5.10所示。
图5.8 BCD码—七段数码管显示译码器的设计代码
图5.9 七人投票表决器的设计代码图5.10 1/20分频器的设计代码
（4）设置当前文本：“File”→“Project”→“Name”，出现与图5.4类似的Project Name对话框：选择→“OK”。
（5）打开编译器窗口：在MAX—plusⅡ菜单内选择Compiler 项，单击Start。
与图5.5类似。
（6）建立波形编辑文件：选择菜单File下的New选项，在出现的New对话框中选择“Waveform Editor File”，单击OK后将出现波形编辑器子窗口。
（7）仿真节点插入：选择菜单Node下的Enter Nodes from SNF选项，单击“List”按钮，再单击中间的“=>”按钮，插入仿真节点。
单击“OK”，选中的信号将出现在波形编辑器中。
与图5.6类似。
（8）输入波形设置，保存波形文件，文本仿真：单击菜单File下的Save选项，在弹出的窗口中将波形文件存在以上的同一目录中，文件分别取名为decode4_7.scf、voter7.scf、fdivision.scf。
单击MAX—PlusⅡ菜单内选择Simulator选项，单击Start，接着打开Open SCF（界面与图5.7类似），即完成对以上实验的波形仿真。
实验结果及分析：
一、模为60的8421BCD码加法计数器实验的仿真结果，如下图5.11所示：
图5.11 模为60的8421BCD码加法计数器仿真波形窗口二、BCD码—七段数码管显示译码器实验的仿真结果，如下图5.12所示：
图5.12 BCD码—七段数码管显示译码器仿真波形窗口三、七人投票表决器实验的仿真结果，如下图5.13、图5.14所示：
图5.13 七人投票表决器仿真波形窗口（不通过）
图5.14 七人投票表决器仿真波形窗口（通过）四、1/20分频器的仿真结果，如下图5.15所示：
图5.15 1/20分频器仿真波形窗口
实验心得：
通过本次计数器、译码器、表决器及1/20分频器的文本设计和仿真的实验，巩固了用MAX+PlusⅡ
完成Verilog语言的文本设计和仿真的基本流程。
掌握条件语句、循环语句在简单时序模块设计中的使用。