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eda技术实用教程,第4章 原理图输入设计方法,4.1 1位全加器设计向导,4.1.1 基本设计步骤,步骤1：为本项工程设计建立文件夹,注意： 文件夹名不能用中文，且不可带空格。,为设计全加器 新建一个文 件夹作工作库,文件夹名取为 my_prjct 注意，不可 用中文！,步骤2：输入设计项目和存盘,图4-1 进入max+plusii，建立一个新的设计文件,使用原理图输入 方法设计，必须 选择打开原理图 编辑器,图4-2 元件输入对话框,首先在这里用鼠标 右键产生此窗，并 选择“enter symbol” 输入一个元件,然后用鼠标双 击这基本硬件库,这是基本硬件库 中的各种逻辑元件,也可在这里输入 元件名，如2输 入与门and2，输 出引脚： output,图4-3 将所需元件全部调入原理图编辑窗,连接好的原理图,输出引脚： output,输入引脚： input,将他们连接 成半加器,图4-4 连接好原理图并存盘,首先点击这里,文件名取为： h_adder.gdf,注意，要存在 自己建立的 文件夹中,步骤3：将设计项目设置成工程文件(project),图4-5 将当前设计文件设置成工程文件,首先点击这里,然后选择此项， 将当前的原理图 设计文件设置成 工程,最后注意此路 径指向的改变,注意，此路径指 向当前的工程！,步骤4：选择目标器件并编译,图4-6 选择最后实现本项设计的目标器件,首先选择这里,器件系列选择 窗，选择acex1k 系列,根据实验板上的 目标器件型号选 择，如选ep1k30,注意，首先消去 这里的勾，以便 使所有速度级别 的器件都能显示 出来,图4-7 对工程文件进行编译、综合和适配等操作,选择编译器,编译窗,消去quartus适配操作,选择此项,消去这里的勾,完成编译！,步骤5：时序仿真,(1) 建立波形文件。,首先选择此项， 为仿真测试新 建一个文件,选择波形 编辑器文件,(2) 输入信号节点。,图4-8 从snf文件中输入设计文件的信号节点,从snf文件中 输入设计文件 的信号节点,点击“list”,snf文件中 的信号节点,图4-9 列出并选择需要观察的信号节点,用此键选择左窗 中需要的信号 进入右窗,最后点击“ok”,图4-9 列出并选择需要观察的信号节点,(3) 设置波形参量。,图4-10 在options菜单中消去网格对齐snap to grid的选择(消去对勾),消去这里的勾， 以便方便设置 输入电平,(4) 设定仿真时间。,图4-11 设定仿真时间,选择end time 调整仿真时间 区域。,选择60微秒 比较合适,(5) 加上输入信号。,图4-12 为输入信号设定必要的测试电平或数据,(6) 波形文件存盘。,图4-13 保存仿真波形文件,用此键改变仿真 区域坐标到合适 位置。,点击1，使拖黑 的电平为高电平,(7) 运行仿真器。,图4-14 运行仿真器,选择仿真器,运行仿真器,(8) 观察分析半加器仿真波形。,图4-15 半加器h_adder.gdf的仿真波形,(9) 为了精确测量半加器输入与输出波形间的延时量，可打开时序分析器.,图4-16 打开延时时序分析窗,选择时序分析器,输入输出 时间延迟,(10) 包装元件入库。,选择菜单“file”“open”，在“open”对话框中选择原理图编辑文件选项“graphic editor files”，然后选择h_adder.gdf，重新打开半加器设计文件，然后选择如图4-5中“file”菜单的“create default symbol”项，将当前文件变成了一个包装好的单一元件(symbol)，并被放置在工程路径指定的目录中以备后用。,步骤6：引脚锁定,可选择键8作为半 加器的输入“a”,选择实验电路结构图6,选择键8作为半加 器的输入“b”,可选择发光管8 作为半加器的 进位输出“co”,可选择发光管8 作为半加器的 和输出“so”,选择实验板上 插有的目标器件,目 标 器 件 引 脚 名 和 引 脚 号 对 照 表,键8的引脚名,键8的引脚名 对应的引脚号,引脚对应情况 实验板位置 半加器信号 通用目标器件引脚名 目标器件ep1k30tc144引脚号 1、键8： a pio13 27 2、键7 b pio12 26 3、发光管8 co pio23 39 4、发光管7 so pio22 38,步骤6：引脚锁定,选择引脚 锁定选项,引脚窗,此处输入 信号名,此处输入 引脚名,按键 “add”即可,注意引脚属性 错误引脚名将 无正确属性！,再编译一次， 将引脚信息 进去,选择编程器， 准备将设计 好的半加器 文件下载到目 器件中去,编程窗,步骤7：编程下载,(1) 下载方式设定。,图4-18 设置编程下载方式,在编程窗打开 的情况下选择 下载方式设置,选择此项下 载方式,步骤7：编程下载,(1) 下载方式设定。,图4-18 设置编程下载方式,(2) 下载。,图4-19 向ef1k30下载配置文件,下载（配置） 成功！,若键8、7 为高电平,进位“co”为1 和“so”为0,选择电路 模式为“6”,模式选择键,步骤8：设计顶层文件,(1) 仿照前面的“步骤2”，打开一个新的原理图编辑窗口,图4-20 在顶层编辑窗中调出已设计好的半加器元件,(2) 完成全加器原理图设计，并以文件名f_adder.gdf存在同一目录中。,(3) 将当前文件设置成project，并选择目标器件为epf10k10lc84-4。,(4) 编译此顶层文件f_adder.gdf，然后建立波形仿真文件。,图4-21 在顶层编辑窗中设计好全加器,(5) 对应f_adder.gdf的波形仿真文件，参考图中输入信号cin、bin和ain输入信号电平的设置，启动仿真器simulator，观察输出波形的情况。,(6) 锁定引脚、编译并编程下载，硬件实测此全加器的逻辑功能。,图4-22 1位全加器的时序仿真波形,4.1.2 设计流程归纳,图4-23 max+plusii一般设计流程,4.1.3 补充说明,1. 编译窗口的各功能项目块含义,compiler netlist extractor,database builder,logic synthesizer,partitioner,timing snf extractor,fitter,assembler,2. 查看适配报告,4.2 2位十进制数字频率计设计,4.2.1 设计有时钟使能的两位十进制计数器,(1) 设计电路原理图。,图4-24 用74390设计一个有时钟使能的两位十进制计数器,(2) 计数器电路实现,图4-25 调出元件74390,图4-26 从help中了解74390的详细功能,(3) 波形仿真,图4-27 两位十进制计数器工作波形,4.2.2 频率计主结构电路设计,图4-28 两位十进制频率计顶层设计原理图文件,图4-29 两位十进制频率计测频仿真波形,4.2.3 测频时序控制电路设计,图4-30 测频时序控制电路,图4-31 测频时序控制电路工作波形,4.2.4 频率计顶层电路设计