VHDL与数字系统设计

1、VHDL与数字系统设计总学时：48 理论学时：16 实验学时：32课程总学分：3适用专业：电子信息科学与技术 一、实验的地位、目的1、实验的地位本课程是电子信息科学与技术本科专业的专业方向课VHDL与数字系统设计的配套实验课程。2、实验的目的使学生通过对VHDL语言及EDA技术的学习和训练，获得现代硬件数字电路的软件化设计方法，了解并初步掌握当代国际数字技术设计领域的最新技术；激发并调动学生创造性思维能力，为学生在数字技术领域的进一步深入探索和进行创新奠定基础。二、实验教材与指导书VHDL与数字系统设计实验讲义，杨守良，重庆文理学院物理学与信息工程系，2005.7三、考核方式及成绩评定1、考核

2、方式：平时考查2、成绩评定：根据实验报告、实验态度、考勤、实际操作技能检查等，对学生进行评定考核成绩，实验成绩的比例按规定执行。四、实验项目开设表序号实验名称内容提要实验要求实验类型实验时数每组人数所在实验室名称备注1Max+plusII软件基本操作熟悉MUX+plusII软件的界面与基本操作必开验证31EDA技术实验室开放2组合逻辑设计掌握原理图输入设计逻辑电路必开验证313触发器功能模拟掌握原理图输入设计逻辑电路选开验证314译码器设计掌握利用EDA工具设计译码器的方法必开设计315数字时钟设计用VHDL语言设计电子钟必开综合616全加器的设计用VHDL语言设计全加器必开设计617硬件电子

3、琴电路设计实验用VHDL语言设计硬件电子琴必开综合618秒表设计实验用VHDL语言设计秒表选开设计61开放916X16点阵汉字显示设计实验用VHDL语言设计点阵汉字显示驱动电路选开设计61开放10Max+plusII、QuartusII的应用熟悉MUX+plusII、QuartusII软件的界面与基本操作选开验证6111正弦信号发生器设计完成正弦信号发生器设计、实现选开设计6112VHDL语言编程上机练习熟悉利用VHDL语言编写电子系统程序选开验证61五、综合性、设计性实验简介实验四 译码器的设计(设计性)（一）实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计方法。2、掌握组合逻辑电路的静态测试方法。3、初

4、步掌握Max+PlusII软件的基本操作与应用。4、初步了解可编程器件的设计全过程。（二）实验内容采用原理图输入法和VHDL编程来设计一个3-8译码器。并在MAXPLUSII环境下实现仿真。（三）主要仪器设备及器材PC机、RC-EDA实验开发系统、连接导线若干（四）基本实验技能及考核要点基本实验技能：熟悉3-8译码器的逻辑真值表；基本门电路的使用考核要点：完成3-8译码器的设计；并在MAX+PlusII下进行仿真；在实验箱上验证设计。实验五 数字时钟设计(综合性)（一）实验目的1、多位计数器相连的设计方法。2、掌握十进制，六进制，二十四进制计数器的设计方法。3、继续巩固多位共阴极扫描显示数码管

5、的驱动及编码。4、掌握扬声器的驱动。5、掌握CPLD技术的层次化设计方法。（二）实验内容设计的电子钟具有时、分、秒计数显示功能，以24小时循环计时。而且具有消零、调节小时、分钟功能。另外还具有整点报时功能，整点报时的同时LED灯花样显示。（三）主要仪器设备及器材PC机、RC-EDA实验开发系统、连接导线若干（四）基本实验技能及考核要点基本实验技能：了解EDA实验箱中数码管的显示原理，设计一个一位十进制（或十六进制）计数器，并通过7段译码电路将计数器的值显示在数码管上；了解EDA实验箱中八位数码管的动态扫描显示原理。考核要点：完成电子钟的设计；并在MAX+PlusII下进行仿真；在实验箱上验证设

6、计。实验六 全加器的设计（一）实验目的掌握利用VHDL编写全加器的方法（二）实验内容利用VHDL编写一个全加器程序，并在MAX+PLUSII下进行仿真。（三）主要仪器设备及器材PC机、RC-EDA实验开发系统、连接导线若干（四）基本实验技能及考核要点基本实验技能：了解全加器的原理，利用VHDL语言编写一个全加器程序。考核要点：完成此设计；并在MAX+PlusII下进行仿真；在实验箱上验证设计。实验七 硬件电子琴电路设计实验（一）实验目的学习使用数控分频器设计实用电路。（二）实验内容设计一个简单的硬件电子琴，当按下某键时发出该键对应的音调，并显示对应的音名。（三）主要仪器设备及器材PC机、RC-

7、EDA实验开发系统、连接导线若干（四）基本实验技能及考核要点基本实验技能：了解发声的原理，学习使用数控分频器设计实用电路。考核要点：完成此设计；并在MAX+PlusII下进行仿真；在实验箱上验证设计。实验八 秒表设计实验（一）实验目的设计一个具有百分之一秒、十分之一秒、秒和分的秒表。（二）实验内容用4个10进制计数器：用来分别对百分之一秒、十分之一秒、秒和分进行计数；用2个6进制计数器：用来分别对十秒和十分进行计数；分频率器：用来产生100Hz计时脉冲；显示译码器：完成对显示的控制。（三）主要仪器设备及器材PC机、RC-EDA实验开发系统、连接导线若干（四）基本实验技能及考核要点基本实验技能：学习使用数控分频器设计实用电路。考核要点：完成此设计；并在MAX+PlusII下进行仿真；在实验箱上验证设计。实验九 16X16点阵汉字显示设计实验（一）实验目的1、了解点阵字符的产生和显示原理。2、了解E2PROM和16×16点阵LED的工作机理。3、加强对于总线产生,地址定位的CPLD实现。（二）实验内容用16×16点阵汉字显示模块，动态显示一些字符。（三）主要仪器设备及器材PC机、RC-EDA实验开发系统、连接导线若干（四）基本实验技能及考核要