实验01基本逻辑门电路实验(1)

1、实验一 基本逻辑门实验(1)一、实验目的1、通过实验学习掌握Quartus II软件的基本操作流程。2、通过实验理解全加器电路的设计方法，并掌握在Quartus II软件中通过绘制电路图的形式进行芯片设计的过程。3、学习Quartus II软件的“仿真”功能。二、实验步骤1、在“我的电脑”中新建一个目录。（注意：目录尽量建立在自带的U盘上，以防实验工程被还原）2、打开QuartusII软件，点击菜单中的“File->New Project Wizard”选项，启动新建工程向导程序，新建一个Quartus II工程。工程文件保存在第1步创建的目录中，工程命名为：“Exp01”。图1 新建工

2、程向导启动图2 向导开始直接点击“Next”按钮图3 向导第1步，设置工程的路径和工程名向导第2步的设置是向新建工程中导入已经存在的设计文件，这里不用导入所以直接点击“Next”按钮跳过这一步。向导第3步选择FPGA芯片，这里要按照实验箱上的芯片型号选择：Family选择“Cyclone II”，Available devices选择“EP2C5T144C8”，其它地方保持默认选择。图4 向导第3步设置工程用芯片向导程序第4、5步不用做设置，直接点击完成按钮就可以完成工程的建立了。图5 工程建立完成，Project Navigator出现工程列表3、点击菜单“File->New”选项，打

3、开新建文件窗口，选择“Design Files->Block Diagram/Schematic File”，再点击“OK”按钮，创建一个电路图设计文件。图6 新建文件窗口4、点击菜单“File->Save As”选项，将新建的电路图设计文件保存在工程目录中，注意：文件名要与工程名保持一致：Exp01.bdf。图7 新建文件保存图8 文件名与工程名保持一致5、点击设计文件窗口上的“Symbol Tool”工具按钮，如图所示：。弹出组件浏览窗口。在窗口的Name文本框中输入“xor”异或门，单击“OK”按钮。图9 空白电路设计文档上的"Symbol Tool"按钮

4、图10 组件浏览窗口6、这时的鼠标光标会变成异或门的样子，在电路图设计文件的空白处点击鼠标左键，就可以向设计文件中添加一个异或门，添加过程可以连续进行。如果点击键盘上的“Esc”按键，鼠标恢复到箭头图案，添加操作结束。7、用同样的办法，我们再向设计文件中添加两个“输入input”和一个“输出output”组件。然后将电路连接如下图11所示。连线需要点击设计文件窗口的“Orthogonal Node Tool”工具按钮，然后在设计文件空白处，按下鼠标左键不松开，移动鼠标就可以将连线绘制出来，按照图11将添加的远件连接起来。可以通过双击组建弹出“Pin Propertis”窗口，这个窗口可以对组建

5、命名。这里讲异或门的输入端命名为“A、B”，输出端命名为“Y”。图11 电路连接图示，双击input或output组建可以给它们命名图12 输入端命名A、B，输出端命名Y8、保存设计文件后，点击工具栏上的“Start Compilation”按钮后，开始进行工程的编译。 图13 开始编译9、点击菜单“File->New”选项，打开新建文件窗口，选择“Verification/Debugging Files->Vector Waveform File”，再点击“OK”按钮，创建一个波形仿真文件。图14 新建仿真文件10、点击菜单“File->Save As”选项，将新建的仿真文

6、件保存在工程目录中，注意：文件名要与工程名保持一致：Exp01.vwf。图15 保存仿真文件和工程名一致11、双击仿真文件的左侧空白区域，弹出“Insert Node or Bus”窗口，再点击“Node Finder”按钮弹出“Node Finder”窗口。在这个窗口的“Filter”中选择“Pins：all”，然后，单击“List”按钮。将“Nodes Found”框中列出的管脚A加入到右侧的“Selected Nodes”框中。最后“OK”按钮，得到如图19所示。图16 双击左侧空白区图17 弹出“Insert Node or Bus”窗口图18 插入电路图中的输入和输出端图19 选择A端点。12、用同样的办法添加B和Y，得到如图20所示的效果。图20 加入A、B、Y端点13、如图21所示，点选A这一行，再点击左侧的按钮“Overwrite Clock”。在弹出的“Clock”窗口中将A的“Period”设置为1ns。同样的方式将B设置为“2ns”。图21 加入A、B设置频率后的效果图22 设置A的周期为1ns14、选择菜单栏的“Processing”菜单项，首先点击“Start Compilation”进行编译，然后点击“Generate Functional Simulation Netlist”生成功能仿真网表，最后点