实验十_EDA开发软件的使用.doc

实验十 EDA开发软件的使用一、实验目的1、 熟悉GW48系列EDA/ESDA实验开发系统；2、 学习Altera可编程逻辑器件开发软件Quartus 的使用；二、实验原理加法器是一种组合逻辑电路，主要功能是实现二进制数的算术加法运算。半加器完成两个一位二进制数相加，而不考虑来自低位的进位，半加器的逻辑表达式为：逻辑符号如下图10.1 所示，An，Bn为输入端，Sn是一位和输出端，Cn分别为向高位的进位。SnCnBnAn半加器SnCnBnAnCn-1全加器图10.1 半加器逻辑符号图 图10.2 全加器逻辑符号图全加器是带有进位的二进制加法器，全加器的逻辑表达式是： 全加器逻辑符号如图10.2 所示，它有3个输入端：An，Bn和Cn-1，Cn-1为来自低位的进位输入端，两个输出端Sn和Cn。实现全加器逻辑功能的方案有多种，下图10.3是用两个半加器和一个或门构成的一位全加器：图10.3 用半加器构成一位全加器原理图三、实验内容1、 打开Quartus 的图形编辑器，输入如下一位半加器的电路图，文件名为“half_adder.bdf”，并对其进行编译和仿真，生成元件符号供全加器调用。图10.4一位半加器电路原理图2、 根据图10.3，调用两个半加器和一个或门(or2)构成一个一位全加器，文件名为“full_adder.bdf”，对其进行编译和仿真，并对仿真结果进行分析；3、 对一位全加器设计文件“full_adder.bdf”完成锁定引脚、编程下载和硬件验证。选择实验电路结构图NO.5，将输入信号An、Bn和Cn-1分别锁定到PIO7PIO5(对应目标芯片的240、239、238引脚)，由键8、键7 和键6控制；将输出信号Sn和Cn分别锁定到PIO14、PIO15(对应目标芯片的8、12脚)，结果显示在发光二极管D7、D8上。引脚锁定完成后，需要对设计文件进行重新编译，然后打开GW48实验系统的电源，选择模式“5”，打开“Tools”菜单下的“Programmer”窗口，下载模式(MODE)选择“JTAG”，点击“START”将一位全加器的编程文件下载到目标芯片中。利用实验开发系统上的键8、键7 和键6产生不同的输入信号组合，观察输出信号的发光二极管D8、D7，验证设计的一位全加器的逻辑功能是否正确。四、实验仪器及设备PC机一台、GW48-CK实验系统一套、下载电缆一根、UT51数字万用表及DF4320双踪示波器各1只五、实验报告1、 绘出一位半加器和一位全加器的原理图，绘出各自仿真波形；2、 给出一位全加器的引脚锁定信息；3、 总结实验步骤和实验结果；完成实验思考题；4、 归纳本次实验心得体会（从本次实验中获得了那些收益、本次实验中你的成功之处与有待改进的地方，下次怎样改进等）。六、实验思考题减 数Yn低位借位Bn-1差Dn借位输出Bn被减数Xn全减器图10.4 一位全减器逻辑符号图在MAX+plus下用图形输入设计法设计一位全减器，如下图10.4所示；一位全减器的真值表如下表1.1所示：表1.1 一位全减器的真值表被减数Xn减 数Yn低位借位输入Bn-1