EDA技术基础实验指导书ALL.doc

EDA实验指导书

EDA技术基础实验指导书

海南大学信息学院编

目录

实验一MAX–plusII及开发系统使用1
实验二高速四位乘法器设计7
综合性设计性实验
实验三秒表的设计9
实验四序列检测器的设计12
实验五数字频率计的设计14
数字密码锁17
交通灯控制器18

实验一MAX–plusII及开发系统使用

一、实验目的
熟悉利用MAX-plusⅡ的原理图输入方法设计简单的组合电路
掌握层次化设计的方法
熟悉DXT-BⅢ型EDA试验开发系统的使用
二、主要实验设备
PC机一台（中档以上配置），DXT-B3EDA实验系统一台。
三、实验原理
数字系统设计系列实验是建立在数字电路基础上的一个更高层次的设计性实验。它是借助可编程逻辑器件（PLD），采用在系统可编程技术（ISP），利用电子设计自动化软件（EDA），在计算机（PC）平台上进行的。
因为本实验是在计算机平台上进行，因此实验方式，实验手段和实验仪器与传统的实验有很大的区别，主要体现在以下几个方面：
1、实验器材集中化，所有实验基本上在一套实验设备上进行。
传统的实验每作完一个实验，实验器材基本上都要变动（个别除外）。而做本实验时，只要在计算机上把不同的程序输进去，其它步骤所有实验都一致；
2、实验耗材极小（基本上没有耗材）；
3、在计算机上进行，自动化程度高，人机交互性好，修改、验证实验简单；
4、下载后，实验结果清晰；
5、实验仪器损耗少，维护简单；
下面，我们就本套实验设备做一个简单的介绍。
(一)Max+plusⅡ10.0的使用。
1、Max+PlusII软件的安装步骤：
第一步：系统要求
奔3CPU以上，128M内存以上，4G以上硬盘，98操作系统（98或Me操作系统才可以下载，其他操作系统下载必须安装驱动，否则只能仿真，如果大家只进行仿真的话，对系统没要求）
第二步：安装
点击安装可执行文件进行安装，安装完毕后会弹出一对话框，点击是或否都可以。
第三步：将安装文件夹中的License文件夹打开，里面有一个License.bat注册文件，将此文件复制到你的安装目录下（你的安装目录可放在任一个驱动器下，然后建立一个Max10的文件夹，将系统安装在此文件夹中，安装后此文件夹中会有三个文件夹）的任一个文件夹中，要清楚位置。
第四步：注册
启动Max+PlusII软件，可以从开始-->程序-->Altera-->Max+PlusII打开，也可以建立一个快捷方式在桌面上。启动软件后，会有弹出一个对话框，点击是或否都可以，然后进入系统。点击菜单中的Options，然后选中License菜单项，打开弹出一个注册对话框，在注册文件路径中打开你第三步中复制位置的License文件，然后点击OK，注册完毕。
2、max+plusⅡ软件基本设计流程

注意：实验时必须严格按照上述流程进行，如实验中遇到问题，举手向老师提出，严禁随意乱做！！
（二）4位全加器设计
一个4位全加器可以由4个1位全加器构成，如图1.1所示，1位的全加器串行联接可以实现4位的二进制全加器。

图1.14位全加器电路原理图
1位全加器可以由两个半加器和一个或门构成，如图1.2所示。

图1.2全加器电路原理图
1位半加器可以由与、或、非等基本门构成，如图1.3所示。

图1.3半加器电路原理图
根据实验原理中，采用层次法设计一个4位全加器。

四、实验步骤
1、如图1.3所示，利用MAX-plusⅡ中的图形编辑器设计一半加器，进行编译、仿真，并将其设置成为一元件（可根据需要对元件符号进行调整）。
注意：编译之前必须将文件设为当前文件。
2、建立一个更高得原理图设计层次，如图1.2所示，利用前面生成的半加器元件设计一全加器，进行编译、仿真，并将其设置成为一元件（可根据需要对元件符号进行调整）。
3、再建立一个更高得原理图设计层次，如图1.1所示，利用前面生成的半加器元件设计一全加器，进行编译、仿真。
4、选择器件“Assign”|“Device”|“MAX7000S”|“EPM7128SLC84-6”，并根据下载板上的标识对管脚进行配置。然后下载，进行硬件测试，检验结果是否正确。
五、实验报告要求：
详细描述4位全加器的设计过程，给出各层的电路原理图、元件图（原理图）以及对应的仿真波形；给出加法器的延时情况；最后给出硬件测试的流程和结果。
思考题：为了提高加法器的速度，如何改进以上设计的进位方式？
附录：实验箱部分说明
1、按键K1～K16及指示灯
主板左下方有16个按键K1～K16，分两排排放,上面配有16个二极管,此二极管即可作按键输入指示,也可做输出用。按键、发光二极管与下载板上CPLD/FPGA的