实验六 加法器的设计与仿真.doc

实验六 触发器的仿真一、实验目的1通过实验再次学习VHDL这一有用的语言。2. 运用VHDL语言来设计和仿真，更好的了解器件7474（边沿D触发器）和D锁存器的逻辑功能。3. 运用VHDL语言来设计和仿真，更好的了解器件7476（边沿JK触发器）的逻辑功能。二、实验内容1用逻辑图和VHDL语言设计D锁存器，并进行仿真与分析；2参看Maxplus中器件7474（边沿D触发器）的逻辑功能，用VHDL语言设计边沿触发式D触发器，并进行仿真与分析。3参看Maxplus中器件7476（边沿JK触发器）的逻辑功能，用VHDL语言设计边沿触发式JK触发器，并进行仿真与分析。三、实验方法1、1D锁存器（D Latch） 逻辑图如下：2边沿式D触发器（Positive-Edge-Triggered D Flip-Flops with Preset , Clear and Complementary Outputs） 逻辑框图如下：3边沿式JK触发器 逻辑框图如下：四实验过程一仔细预习实验，认真完成实验报告，以便充分利用课堂时间，在最短的时间内达到最好的效果。 二通过VHDL数据流描述，得到波形图。三对得到的波形图进行分析，研究。四用FPGA验证结果的正确性。具体如下一VHDL程序1启动Maxplus II3编译。点击filesave as,保存文件，扩展名为vhd，保存并编译，出现0 error，0 warnings则编译通过。分别输入下面三个VHDL程序1D锁存器（D Latch）2边沿式D触发器3边沿式JK触发器4仿真波形。点Max+plus IIWaveform editor,出现波形图的设置界面，然后点NodeEnter Nodes from SNFlist,将输入输出端添加到界面，并设置其周期和输入波形，保存后，点Max+plus IISimulator，即可仿真出输出的波形。5编译。点击filesave as,保存文件，选择芯片类型为EPF10K20TI144-4，保存并编译，出现0 error，0 warnings则编译通过。6设计芯片。点Max+plus IIFloorplan editor，将 Unassigned Nodes & 栏中，电路的输入输出节点标号直接用鼠标 “拖到” 想分配的引脚上(a:88,b:89,c:12),点Max+plus IIprogrammerconfiguer,然后就可以操作试验箱，观察的工作情况。分配引脚如下：1 D锁存器（D Latch）2.边沿式D触发器3边沿式JK触发器二逻辑图步骤1、启动MAX PLUS II2、建立工程项目：File|Project|Name在Driver 和 Directories 栏目中选择工程存放的路经 在 Project Name 栏目中输入工程名，单击 OK 按键确定。3、新建一个图形设计文件： 选择 File|New，在图中选择 Graphic Editor file进入到 MAX PLUS II 的图形编辑器。4、输入电路元件 在图中的空白处双击（鼠标左键），或者选择 Symbol|Enter Symbol，在图Symbil Name 栏中输入电路元件名。5将电路所需的全部元件摆放到适当的位置(具体逻辑框图见三实验方法)6、连接电路中的连线，将光标移到待连线处，单击鼠标左键后，再移动光标到待连线的另一处，再次单击左键，即可生成一条连线。用以上方法，连接电路中所有要连的连线。 7、选择 File | Save As 项，保存设计的文件8、选择使用的CPLD芯片选择Assign|Device项，故在Device对话框中，选：芯片型号。 9、编译设计文件，选择 Max+Plus II | Complier，打开编译器。 单击 Start 按键后，如果编译通过，会出现“ 0 errors” 和“0 warnings” 字样。选择 Max+Plus II | Floorplan editor，打开底层编辑器，进行引脚分配设计。将 Unassigned Nodes & 栏中，电路的输入输出节点标号直接用鼠标 “拖到” 想分配的引脚上。10、引脚分配后，再编译。 波形图1.D锁存器（D Latch）2.边沿式D触发器3边沿式JK触发器五 实验结论 通过对波形图分析与研究可得到下面的表格1.D锁存器（D Latch）ENDQQN1001110保持Q保持QN2.边沿式D触发器INPUTsOUTPUTsPRCLRCLKDQ QN011 0100 1001(失效) 1(失效)1111 01100 1110保持Q 保持QN3边沿式JK触发器INPUTsOUTPUTsPRCLRCLKJKQ QN011 0100 1001(失效) 1(失效)1100保持Q 保持QN11101 011010 11111Toggle（翻转）111保持Q 保持QN这次试验是第六次实验，也是最后一次实验，更是一次考试，为此我提前好几天就开始准备，先是在网上找到了源代码。紧接着又在自己的电脑上做了一遍，星期二下午又在通一通二的课上用模拟箱又运行了一遍。结果很成功，本以为这次实验考试能