07512304张云江eda实习报告

中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院EDA试验报告学生姓名：张云江班号：075123学号：20121001075指导老师：王巍2014年7月实验一、3/8译码器的实现一．实验目的1．学习QuartusⅡ的基本操作；2．熟悉教学实验箱的使用3．设计一个3/8译码器和一个半加器；4．初步掌握VHDL语言和原理图的设计输入，编译，仿真和调试过程；二、实验步骤学习Quartus2软件的用法：在WINDOWS界面双击Quartus2图标进入Quartus2环境；单击file菜单下的NewProjectWizard:Introduction按照向导里面的介绍新建一个工程并把它保存到自己的路径下面。单击file菜单下的New，选择VHDLFile，后单击OK，就能创建一个后缀为.vhd(*.bdf)的文件。输入完成后检查并保存，编译。改错并重新编译；建立仿真波形文件并进行仿真。选择器件及分配引脚，重新编译；根据引脚分配在试验箱上进行连线，使用LED进行显示；程序下载，观察实验结果并记录。三、源程序1、3/8译码器LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYdecode_3to8ISPORT(a,b,c:INSTD_LOGIC;y:outSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));ENDdecode_3to8;ARCHITECTURErt1OFdecode_3to8ISSIGNALindata:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);BEGINindata<=c&b&a;PROCESS(indata)BEGINCASEindataISWHEN"000"=>y<="10000000";WHEN"001"=>y<="01000000";WHEN"010"=>y<="00100000";WHEN"011"=>y<="00010000";WHEN"100"=>y<="00001000";WHEN"101"=>y<="00000100";WHEN"110"=>y<="00000010";WHEN"111"=>y<="00000001";WHENOTHERS=>y<="XXXXXXXX";ENDCASE;ENDPROCESS;ENDrt1;四、仿真波形1、3/8译码器五、心得体会通过这个实验我初步了解了Quartus2软件的用法，并能够用它编译程序、仿真及下载到试验箱上。在画波形图时，由于时间没有设置好，所以使波形有些时延，但大体还是可以的。在本次试验中，我感觉自己获益匪浅，在设计3/8译码器时，由于粗心打错了一些字母，导致在检查过程中出现了错误，所以在以后写程序时我会更加注意下，尽量减少这类错误的发生。实验二、BCD七段显示译码器实验一．实验目的1．了解和熟悉组合逻辑电路的设计方法和特点；2.掌握LED显示器的工作原理；3．设计一个BCD七段显示的译码器，并在实验箱上面实现你的译码器。二、源程序BCD七段显示译码器LIBRARYIEEE;--库说明USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;--使用标准库中STD_LOGIC_1164包ENTITYDECL7SIS--实体说明，实体名为decode_3to8PORT(A:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);EN:INSTD_LOGIC;LED7S:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0));END;ARCHITECTUREONEOFDECL7SIS--结构体说明BEGINPROCESS(A)BEGINIFEN='1'THENCASEAISWHEN"0000"=>LED7S<="1111110";WHEN"0001"=>LED7S<="0110000";WHEN"0010"=>LED7S<="1101101";WHEN"0011"=>LED7S<="1111001";WHEN"0100"=>LED7S<="0110011";WHEN"0101"=>LED7S<="1011011";WHEN"0110"=>LED7S<="1011111";WHEN"0111"=>LED7S<="1110000";WHEN"1000"=>LED7S<="1111111";WHEN"1001"=>LED7S<="1111011";WHEN"1010"=>LED7S<="1110111";WHEN"1011"=>LED7S<="0011111";WHEN"1100"=>LED7S<="1001110";WHEN"1101"=>LED7S<="0111101";WHEN"1110"=>LED7S<="1001111";WHEN"1111"=>LED7S<="1000111";WHENOTHERS=>NULL;ENDCASE;ELSELED7S<="0000000";ENDIF;ENDPROCESS;END;三、仿真波形：四、心得体会经过第一次实验的锻炼，第二次实验做的顺利了好多。在写程序过程中，也没有出现打错字的错误了，同时速度也比上次提高了好多。这次是做BCD七段显示译码器的实验，程序比第一次实验麻烦了一点，在下载程序时出现了问题，一直不能下载好，后来换了一条下载线才好。不过这次试验也是顺利做了出来，收获很大。实验三分频器的设计实现预习内容1.分频的原理2.分频的实现方法一、实验目的1．了解和熟悉时序逻辑电路的实现方法和特点；2．熟悉分频器的功用。二、源程序LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITYfdivISPORT(CLKIN:INSTD_LOGIC;CLKOUT1:OUTSTD_LOGIC;CLKOUT2:OUTSTD_LOGIC;CLKOUT3:OUTSTD_LOGIC);ENDfdiv;ARCHITECTURETWOoffdivISCONSTANTN:integer:=1;CONSTANTM:integer:=10;CONSTANTW:integer:=11;SIGNALcnt:STD_LOGIC_VECTOR(N-1DOWNTO0);SIGNALsnt:STD_LOGIC_VECTOR(M-1DOWNTO0);SIGNALant:STD_LOGIC_VECTOR(W-1DOWNTO0);BEGINPRO1:PROCESS(CLKIN)BEGINIF(CLKIN'EVENTANDCLKIN='1')THENcnt<=cnt+1;ENDIF;ENDPROCESS;CLKOUT1<=cnt(N-1);PRO2:PROCESS(CLKIN)BEGINIF(CLKIN'EVENTANDCLKIN='1')THENsnt<=snt+1;ENDIF;ENDPROCESS;CLKOUT2<=snt(M-1);PRO3:PROCESS(CLKIN)BEGINIF(CLKIN'EVENTANDCLKIN='1')THENant<=ant+1;ENDIF;ENDPROCESS;CLKOUT3<=ant(W-1);ENDTWO;三、仿真波形四、心得体会一开始没做出来，然后出现好多错误，老师说的把三个放在一起，所以又重新改了程序，才出来。结果老师还不验收了，很忧伤。实验四动态扫描数码显示器一、实验目的1．学习功能集成的设计方法；2．设计6位扫描数码显示器，显示“123456”。二、源程序LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYSCAN_LEDISPORT(CLK_IN:INSTD_LOGIC;SEL:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);DATA:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0));END;ARCHITECTUREoneOFSCAN_LEDISSIGNALQ:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);BEGINPROCESS(Q)BEGINCASEQISWHEN"000"=>DATA<="0110000";---1WHEN"001"=>DATA<="1101101";--2WHEN"010"=>DATA<="1111001";---3WHEN"011"=>DATA<="0010011";---4WHEN"100"=>DATA<="1001011";---5WHEN"101"=>DATA<="1011111";---6WHENOTHERS=>NULL;ENDCASE;ENDPROCESS;PROCESS(CLK_IN)BEGINIFCLK_IN'EVENTANDCLK_IN='1'THENQ<=Q+1;IFQ="111"THENQ<="000";ENDIF;ENDIF;SEL<=Q;ENDPROCESS;END;三、仿真波形心得体会介于前几次的试验，这次犯的错误还是不少，但明显更加熟练了，仿真下载，连引脚什么的都更加熟练了，前面的错误不再犯，以至于新的又不知道如何解决，幸好同学比较给力，怎么我也改不对的地方，同学加了一个说明就对，受益良多。实验五数字钟试验目的及要求设计一个数字钟，使之能够实现计时，报时，定时等功能二、源程序libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_arith.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entityclockisport(clk:instd_logic;--12M时钟keyin:instd_logic;speak:outstd_logic;--蜂鸣器dout:outstd_logic_vector(7downto0);--段码selout:outstd_logic_vector(2downto0));--位选endclock;architectureoneofclockissignalcount:integerrange0to11999999;--1HZ秒信号signalcounf:integerrange0to11999;--1000HZSIGNALCP_5ms:STD_LOGIC;SIGNALQ1,Q2,Q3:STD_LOGIC;SIGNALkeyout :STD_LOGIC;SIGNALCJ:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);signalsel:std_logic_vector(2downto0);--位选signalhou1:std_logic_vector(3downto0);--计数中小时的十位signalhou2:std_logic_vector(3downto0);--小时的个位signalmin1:std_logic_vector(3downto0);--分钟的十位signalmin2:std_logic_vector(3downto0);--分钟的个位signalsec1:std_logic_vector(3downto0);--秒的十位signalsec2:std_logic_vector(3downto0);--秒的个位signalseth1:std_logic_vector(3downto0);--设时中小时的十位signalseth2:std_logic_vector(3downto0);--小时的个位signalsetm1:std_logic_vector(3downto0);--分钟的十位signalsetm2:std_logic_vector(3downto0);--分钟的个位signalh1:std_logic_vector(3downto0);---显示小时十位signalh2:std_logic_vector(3downto0);---小时的个位signalm1:std_logic_vector(3downto0);--分钟的十位signalm2:std_logic_vector(3downto0);--分钟的个位signals1:std_logic_vector(3downto0);--秒的十位signals2:std_logic_vector(3downto0);--秒的个位signalclk1,clkk,beep:std_logic;begin------------------------------------------------分频fp:process(clk)beginifrising_edge(clk)thencount<=count+1;counf<=counf+1;ifcount=1199thenclk1<='1';---1Hz count<=0; beep<='1'; elsifcount>5999thenbeep<='0'; ---2Hz elseclk1<='0'; endif;ifcounf=11999thenclkk<='1';--1000HZ counf<=0; elseclkk<='0';endif;endif;endprocessfp;----------------------------------------------位扫描choice:process(clkk)---位选扫描beginifrising_edge(clkk)thenifsel="111"thensel<="000";elsesel<=sel+1;endif;endif;endprocesschoice;--------------------------------------------秒个位s220:process(clk1,cj)beginifclk1'eventandclk1='1'thenifsec2="1001"then---其中sec2是秒的个位sec2<="0000";elsifcj="010"thensec2<=sec2;elsesec2<=sec2+1;endif;endif; ifcj="001"thensec2<="0000";---秒个位复位 endif;endprocesss220;---------------------------------------------秒十位s110:process(clk1,cj)beginifclk1'eventandclk1='1'thenif(sec1="0101"andsec2="1001")then---其中sec1是秒钟的十位sec1<="0000";elsifcj="010"thensec1<=sec1;elseifsec2="1001"thensec1<=sec1+1; endif; endif; endif; ifcj="001"thensec1<="0000";---秒十位复位 endif;endprocesss110;----------------------------------------------分钟个位m220:process(clk1,sec1,sec2,cj)beginifclk1'eventandclk1='1'thenifmin2="1001"and(sec1="0101"andsec2="1001")then----其中min2是分钟的个位min2<="0000";elsifmin2="1001"and(cj="011"andcj="100")then---min2<="0000";elseif(sec1="0101"andsec2="1001")or(cj="011"andcj="100")thenmin2<=min2+1; endif; endif; endif; ifcj="001"thenmin2<="0000"; endif;endprocessm220;-----------------------------------------------分钟十位m110:process(clk1,min2,sec1,sec2,cj)beginifclk1'eventandclk1='1'thenif(min1="0101"andmin2="1001")and(sec1="0101"andsec2="1001")thenmin1<="0000";elsifmin1="0101"andmin2="1001"and(cj="011"andcj=100)thenmin1<="0000";elsif(min2="1001"and(sec1="0101"andsec2="1001"))or(min2="1001"andcj="011"andcj="100")thenmin1<=min1+1;endif;endif;--endif; ifcj="001"thenmin1<="0000"; endif;endprocessm110;-----------------------------------------------小时个位h220:process(clk1,min1,min2,sec1,sec2,cj,hou1)beginifclk1'eventandclk1='1'thenif(hou1="0010"andhou2="0011")and(min1="0101"andmin2="1001")and(sec1="0101"andsec2="1001")thenhou2<="0000";elsifhou2="1001"and(min1="0101"andmin2="1001")and(sec1="0101"andsec2="1001")thenhou2<="0000";elsif(hou2="1001"andcj="110")or(hou1="0010"andhou2="0011"andcj="110")thenhou2<="0000";--md<='1';elsif((min1="0101"andmin2="1001")and(sec1="0101"andsec2="1001"))or(cj="110")thenhou2<=hou2+1;--speak<=clk;endif;endif; ifcj="001"thenhou2<="0000"; endif;endprocessh220;-----------------------------------------------小时十位h110:process(clk1,hou2,min1,min2,sec1,sec2,cj)beginifclk1'eventandclk1='1'thenif(hou1="0010"andhou2="0011")and(min1="0101"andmin2="1001")and(sec1="0101"andsec2="1001")thenhou1<="0000";elsifhou1="0010"andhou2="0011"andcj="110"then--当时间为23点且处于校时状态时hou1<="0000";elsif(hou2="1001"and(min1="0101"andmin2="1001")and(sec1="0101"andsec2="1001"))or(hou2="1001"andcj="110")thenhou1<=hou1+1;endif;endif; ifcj="001"thenhou1<="0000"; endif;endprocessh110;-------------------------------------------时间设置小时部分sethour1:process(clk1,seth1,seth2,cj)beginifclk1'eventandclk1='1'thenifseth1="0010"andseth2="0011"thenseth1<="0000";elsifseth2="1001"thenseth1<=seth1+1;endif;endif; ifcj="001"thenseth1<="0000"; endif;endprocesssethour1;-------------------------------------------sethour2:process(clk1,seth1,cj)beginifclk1'eventandclk1='1'thenif(seth1="0010"andseth2="0011")orseth2="1001"then---其中seth1,seth2分别是调时的小时部位的十位与个位seth2<="0000";elsifcj="111"thenseth2<=seth2+1;endif;endif; ifcj="001"thenseth2<="0000"; endif;endprocesssethour2;-------------------------------------------时间设置分钟部分setmin1:process(clk1,setm2,cj)beginifclk1'eventandclk1='1'thenifsetm1="0101"andsetm2="1001"thensetm1<="0000";elsifsetm2="1001"thensetm1<=setm1+1;endif;endif; ifcj="001"thensetm1<="0000"; endif;endprocesssetmin1;----------------------------------------------setmin2:process(clk1,cj)beginifclk1'eventandclk1='1'thenifsetm2="1001"thensetm2<="0000";elsifcj="101"thensetm2<=setm2+1;endif;endif; ifcj="001"thensetm2<="0000"; endif;endprocesssetmin2;--------------------------------------------闹铃speaker:process(clkk,hou1,hou2,min1,min2,cj)beginifclkk'eventandclkk='1'thenifseth1=hou1andseth2=hou2andsetm1=min1andsetm2=min2thenspeak<=beep;elsespeak<='0';endif;endif; ifcj="001"thenspeak<='0'; endif;endprocessspeaker;-------------------------------------------disp:process(sel,cj,hou1,hou2,min1,min2,sec1,sec2,seth1,seth2,setm1,setm2)---显示beginifsel="000"thenselout<="010";--位选caseh1is---显示小时的十位when"0000"=>dout<="00111111";---0when"0001"=>dout<="00000110";---1when"0010"=>dout<="01011011";---2whenothers=>dout<="00000000";---不显示endcase;elsifsel="001"thenselout<="011";caseh2is---显示小时的个位when"0000"=>dout<="10111111";---0when"0001"=>dout<="10000110";---1when"0010"=>dout<="11011011";---2when"0011"=>dout<="11001111";---3when"0100"=>dout<="11100110";---4when"0101"=>dout<="11101101";---5when"0110"=>dout<="11111101";---6when"0111"=>dout<="10000111";---7when"1000"=>dout<="11111111";---8when"1001"=>dout<="11101111";---9whenothers=>dout<="10000000";---不显示endcase; elsifsel="010"thenselout<="100";casem1is---显示分钟的十位when"0000"=>dout<="00111111";when"0001"=>dout<="00000110";when"0010"=>dout<="01011011";when"0011"=>dout<="01001111";when"0100"=>dout<="01100110";when"0101"=>dout<="01101101";whenothers=>dout<="00000000";endcase;elsifsel="011"thenselout<="101";casem2is---显示分钟的个位when"0000"=>dout<="10111111";when"0001"=>dout<="10000110";when"0010"=>dout<="11011011";when"0011"=>dout<="11001111";when"0100"=>dout<="11100110";when"0101"=>dout<="11101101";when"0110"=>dout<="11111101";when"0111"=>dout<="10000111";when"1000"=>dout<="11111111";when"1001"=>dout<="11101111";whenothers=>dout<="10000000";endcase; elsifsel="100"thenselout<="110";cases1is---显示秒的十位when"0000"=>dout<="00111111";when"0001"=>dout<="00000110";when"0010"=>dout<="01011011";when"0011"=>dout<="01001111";when"0100"=>dout<="01100110";when"0101"=>dout<="01101101";whenothers=>dout<="00000000";endcase;elsifse