基本组合逻辑电路的设计EDA

1、电工与电子技术实验基本组合逻辑电路设计温馨提示l实验前请将仪器盖布轻手拿起，折叠好收入实验台的抽屉。实验前请将仪器盖布轻手拿起，折叠好收入实验台的抽屉。l与实验无关的物品不要放在实验台上，请放在实验台下柜子里。与实验无关的物品不要放在实验台上，请放在实验台下柜子里。l本室为本室为EDA教学实验室，仅为教学实验室，仅为EDA实验教学使用，不作他用。实验教学使用，不作他用。l不要随意搬动、拔插或拆装设备、更改计算机的配置及增删软件，不要随意搬动、拔插或拆装设备、更改计算机的配置及增删软件，禁止恶意攻击系统或散布病毒。禁止恶意攻击系统或散布病毒。l实验过程中，不要带电插拔实验过程中，不要带电插拔JT

2、AG 插头的连接电缆，电路板及其插头的连接电缆，电路板及其他连接线，如需操作，必须先关闭电源。他连接线，如需操作，必须先关闭电源。l不要擅自拆卸各模块电路板，不要用手触摸下载版，以防人体静不要擅自拆卸各模块电路板，不要用手触摸下载版，以防人体静电造成意外损坏器件。电造成意外损坏器件。l实验完成后，先退出实验完成后，先退出Quartus II 界面，关闭电脑主机及显示器电界面，关闭电脑主机及显示器电源，将源，将EDA设备用仪器盖布盖好，填写仪器设备使用登记簿，整理设备用仪器盖布盖好，填写仪器设备使用登记簿，整理坐凳，带齐所有个人坐凳，带齐所有个人 物品离开实验室。物品离开实验室。广东工业大学电工

3、电子中心广东工业大学电工电子中心基本介绍基本介绍EDA(Electronic Design Automation)电子设计自动化硬件描绘语言软件开发工具（实验实验34 基本组合逻辑电路设计基本组合逻辑电路设计广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心一、实验目的一、实验目的 熟悉熟悉Quartus 软件基本使用方法；软件基本使用方法； 掌握电路的基本设计方法；掌握电路的基本设计方法； 掌握电路的基本仿真方法；掌握电路的基本仿真方法； 掌握电路的基本下载方法。掌握电路的基本下载方法。 用原理图法实现半加器。用原理图法实现半加器。 广东工业大学

4、电工电子中心广东工业大学电工电子中心三、实验设备计算机、KH-31001主机、 KH-33001下载板广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心四、实验原理加法器加法器-实现两个二进制数相加功能的电路一位加法器一位加法器-实现两个一位二进制数相加的电路半加半加-只考虑本位两个一位二进制数相加，而不考虑低位的进位半加器半加器-实现半加功能的电路 半加器的逻辑图半加器的逻辑图 半加器的真值表半加器的真值表ABSC0011010101100001BASABC 半加器的函数表达式：半加器的函数表达式：A和B分别表示两个相加的一位二进制数，S是本位和，C是本位向高位的进位。广东工业大学电工电子中心

5、广东工业大学电工电子中心设计、仿真和下载基本组合逻辑电路半加器。设计、仿真和下载基本组合逻辑电路半加器。五、实验步骤1. 在在E盘新建文件夹并取名，盘新建文件夹并取名，例如例如MY_HALFADD，路径为，路径为E：EDAMY_HALFADD。输入项目目录（输入项目目录（E:）、项目名称（）、项目名称（ MY_HALFADD ）和顶层实体）和顶层实体（ MY_HALFADD ）。）。点击点击“Next” 任何一项任何一项设计设计都是一项工程（都是一项工程（Project），因此设计前都必须首先为此工程建），因此设计前都必须首先为此工程建立一个文件夹，对于每个新建的项目，最好建立一个单独的文件夹

6、，将与此立一个文件夹，对于每个新建的项目，最好建立一个单独的文件夹，将与此工程有关的所有文件均放置在此文件夹中。工程有关的所有文件均放置在此文件夹中。广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心2生成原理图文件生成原理图文件 运行运行Quartus 软件；在软件；在Quartus 管理器界面中选管理器界面中选择择FileNew菜单，菜单，出现出现New对话框。对话框。 广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心模块编辑器 广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心调用库元件和输入调用库元件和输入/输出端口输出端口在电路图编辑窗口任意空白处双击鼠标左键，弹出在电路图编辑窗口任意空

7、白处双击鼠标左键，弹出Symbol元件符号选择窗元件符号选择窗 在Name中输入and2出现与门，如图4所示，点击 OK 按钮，在电路编辑窗口适当位置单击鼠标左键，放置与门。 广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心同样输入xor将异或门加入图中；输入input、output加入输入输出AND2instXORinst1VCCpin_nameINPUTVCCpin_name7INPUTpin_name8OUTPUTpin_name9OUTPUT广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心分别在分别在input、output引脚的引脚的pin_name处双击鼠标左键，进入编辑状态，处双

8、击鼠标左键，进入编辑状态，键入引脚名键入引脚名A、B、S、C，按回车键。，按回车键。AND2instXORinst1VCCAINPUTSOUTPUTCOUTPUTVCCBINPUT广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心 连线端口与端口的连接：鼠标指向所需连接的端口处，当鼠标端口与端口的连接：鼠标指向所需连接的端口处，当鼠标的指示符变为的指示符变为十十字形时，按住鼠标左键并移动鼠标至另一端字形时，按住鼠标左键并移动鼠标至另一端口处，松开鼠标左键。口处，松开鼠标左键。端口与连线的连接：鼠标指向所需连接的端口处，当鼠标端口与连线的连接：鼠标指向所需连接的端口处，当鼠标的指示符变为十字形时，

9、按住鼠标左键并移动鼠标至连线处，的指示符变为十字形时，按住鼠标左键并移动鼠标至连线处，松开鼠标左键。松开鼠标左键。AND2instXORinst1VCCAINPUTVCCBINPUTSOUTPUTCOUTPUT广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心 保存文件 单击单击FileSave as，双击鼠标左键选择文，双击鼠标左键选择文件夹件夹E：EDAMY_HALFADD，将设计好，将设计好的图文件取名，例如的图文件取名，例如halfadd.gdf，将文件，将文件保存在保存在E：EDAMY_HALFADD中。中。广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心3建立当前工程项目文件 保存电

10、路图文件时，弹出图8所示窗口询问是否为所保存的文件新建工程，选择是（Y）按钮，出现图10所示新建工程项目向导New Project Wizard 对话框。广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心选择目标器件系选择目标器件系列列ACEX1K、目标器件封装形目标器件封装形式（式（any）、）、引脚数目引脚数目(208)和速度级别和速度级别(3)广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心点击Finish 按钮后，窗口左上角显示出所设文件的路径，这点特别重要，此后的设计应注意关注此路径的指向是否正确。如果路径指向不正确，选择FileProjectSet Project to Curren

11、t File，即将当前文件设置成工程文件。广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心4编译 选择菜单ProcessingStart Complition开始编译编译过程中，状态窗口显示编译进度的百分比和每个阶段所花费的时间。信息窗口显示所有信息，警告和错误，双击某个信息项，可以定位到原设计文件并高亮显示。编译完成后将产生一个编译报告栏，编译结果在编译报告栏中自动更新，报告栏包含了将一个设计适配到器件的所有信息。选中某一项可获得更详细的信息。如编译有错误，需要修改设计进行，并重新编译。广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心5设计仿真广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心

12、6管脚的分配与定位下表列出下载板的引脚与开关、下表列出下载板的引脚与开关、LED指示灯的指示灯的对应关系，对照下表将半加器的对应关系，对照下表将半加器的4个引脚个引脚A、B、S和和C分别设置为目标器件分别设置为目标器件33001下载板的引脚下载板的引脚PIN7、PIN8、PIN39和和PIN40。 输入输出输入引脚33001下载板引脚拨动开关SW3输出引脚33001下载板引脚LED输出APIN7I01SPIN39O25BPIN8I02CPIN40O26广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心实验箱上下载板实验箱上下载板3300133001引脚引脚PIN7PIN7和和 PIN8PIN8，

13、分别对应实，分别对应实验箱验箱KH-31001KH-31001主板下方拨动开关主板下方拨动开关SW3SW3的的I01I01和和I02I02，如，如图图2222；下载板下载板3300133001引脚引脚PIN39PIN39和和PIN40PIN40，分别对应实验箱，分别对应实验箱KH-KH-3100131001主板上方主板上方LED区区O25和和O26 个个LED，如图，如图23。图22 实验箱拨动开关图23 实验箱LED输出单元广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心分配完成后需要重新编译。选择菜单分配完成后需要重新编译。选择菜单ProcessingStart Complition开始编

14、译。开始编译。广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心7打开实验箱电源开关广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心8器件下载编程 选择选择ToolsProgrammer菜单，如图菜单，如图24所所示。在示。在Program/Configure选项下的方框选项下的方框中打对勾中打对勾，选中，选中Program/Configure选选项，点击窗口中按钮开始下载。项，点击窗口中按钮开始下载。广东工业大学电工电子中心广东工业大学电工电子中心9硬件测试 下载完成后，改变实验箱拨动开关下载完成后，改变实验箱拨动开关SW3上上I01、I02的状态，即改变输入端口的状态，即改变输入端口A，B的的电平值，观察电平值，观察LED区区O25、O26的输出变化，的输出变化，验证半加器的功能。验证半加器的功能。广东工业大学电工电子中