EDA技术基础实验指导书.doc

实验一EDA工具基本操作与应用
一、实验目的
1、通过一个简单的D触发器的设计，让学生掌握QUARTUSII设计工具进行电子设计的基本流程。
2、初步了解可编程器件设计的全过程。
二、主要仪器设备
EDA实验系统一台，EDA/SOPC实验系统一台
三、实验步骤
QUARTUSII软件的基本操作与应用
1、运行QUARTUSII软件。
2、选择File/NewProjectWizard，新建一个工程，并点击Next。

图：1-1
3、指定工作目录及工程顶层设计实体名称，如图1-1所示，并点击2次Next。
4、选择FPGA器件，如图1-2所示，并点击Finish，工程文件建立结束。

图：1-2

5、点击File/New，新建一个VHDL文件，如图1-3所示。

图：1-3
6、点击Ok，并保存，无需任何修改，点击Ok即可。
7、按照自己的想法在新建的VHDL文件中编写VHDL程序，如D触发器程序代码，如图1-4所示。

图：1-4
8、代码书写结束后，选择Processing/StartCompilation对编写的程序代码进行编译，直至编译通过，否则对程序代码进行修改。
9、编译通过后，选择File/New，在弹出的对话框中点击OtherFiles，选择VectorWaveformFile，并点击OK，建立一个波形文件，如图1-5所示，保存波形文件。

图：1-5
10、在波形文件加入输入输出端口，如图1-6所示。

图：1-6
11、对加入到波形文件中的输入端口进行初始值设置，并点击Processing/StartSimuliation进行仿真。查看仿真结果是否符合要求。
12、仿真无误后，选择Assignments/AssingPins对实验中用到的管脚进行绑定分配，如图1-7所示。

图1-7
13、对于复用的引脚，需做进一步处理，使其成为通用I/O。
14、最后再编译一次，编译无误后，用下载电缆通过JTAG接口将对应的dff2.sof文件下载到FPGA中。
15、在实验系统中正确连线，观察实验结果是否与仿真结果相吻合。
四、实验报告
根据以上实验内容写出实验报告，包括设计流程，仿真结果及分析等内容。
实验二一般计数器设计

一、实验目的
1、加深对计数器的认识
2、了解用VHDL语言实现计数器的过程
3、掌握EDA开发的基本流程

二、主要仪器设备
EDA实验系统1台
PC机

三、实验内容
1、运用VHDL设计1个4位二进制计数器，计数范围从0000计到1111。
2、在1的基础上增加时钟使能作用及异步清零功能
3、在2的基础上实现计数器的计数范围控制，如从0000计到1001。

四、实验报告
根据以上实验内容写出实验报告，包括程序设计，软件编译，仿真结果及分析，硬件测试等内容。
实验三移位寄存器设计

一、实验目的
1、掌握移位寄存器的设计方法
2、掌握VHDL的简单控制实现

二、主要仪器设备
EDA实验系统1台
PC机

三、实验内容
运用VHDL设计1个带并行置数功能可以循环左移和右移的8位移位寄存器。

四、实验报告
根据以上实验内容写出实验报告，包括程序设计，软件编译，仿真结果及分析，硬件测试等内容。
实验四8421BCD码计数器设计及显示

一、实验目的
1、掌握8421BCD码计数器的设计方法
2、会用VHDL语言完成数码显示工作

二、主要仪器设备
EDA实验系统1台
PC机

三、实验内容
1、运用VHDL设计1个模为24的8421BCD码加法计数器。
2、将计数结果在数码管上显示

四、实验报告
根据以上实验内容写出实验报告，包括程序设计，软件编译，仿真结果及分析，硬件测试等内容。

实验五四人抢答器设计

一、实验目的
1、熟悉四人抢答器的工作原理
2、加深对VHDL语言的理解

二、主要仪器设备
EDA实验系统一台

三、实验原理
抢答器在各类竞赛性质的场合得到了广泛地应用，它的出现，消除了原来由于人眼的误差而未能正确判断最先抢答的人的情况。
抢答器的原理比较简单，首先必须设置一个抢答允许标志位，目的就是为了允许或者禁止抢答者按按钮：如果抢答允许位有效，那么第一个抢答者按下的按钮就将允许标志位清除，同时记录按钮的序号，也就是对应的按按钮的人，这样做的目的是为了禁止后面再而有人按下按钮的情况出现。总的说来，抢答器的目的就是在抢答允许位有效后，第一个按下按钮的人将其清除以禁止再有按钮按下，同时记录清除抢答允许位的按钮的序号并显示出来，这就是抢答器的基本原理。

四、实验内容
1．本实验的任务就是用VHDL语言设计一个四人抢答器，用按键如S1做抢答允许位按钮，用S2—S5来表示1号到4号抢答者，同时LED模块分别表示抢答者对应的位子。具体要求是按下一次S1，允许一次抢答，这时S2