EDA实验报告消抖电路.docx
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EDA实验报告消抖电路
一、消抖电路设计仿真
1、基本知识点
LPM定制D触发器。
按键消抖电路的设计,仿真,应用。
2、实验设备
(1)PC机一台。
(2)自制数字系统试验箱。
(3)QuartusⅡ配套软件。
3、实验概述
消抖电路原理及实现
脉冲按键与电平按键通常采用机械式开关结构,其核心部件为弹性金属簧片。
因为按键信号在开关拨片与触电接触后经多次弹跳才会稳定,所以设计者需要根据实际情况进行按键消抖处理以提取稳定脉冲。
常见的电平检测消抖法通过多次检测按键信号电平值,并比较判断来获取开关状态。
4、实验内容及步骤
(1)利用PLM实现D触发器,并生成VHDL文件。
1,新建工程所在文件夹名称为d_chufaqi,工程名称和顶层实体名称均为d_chufaqi,选择目标器件为EPF10K20TI144-4.
2,选择菜单Tools——MegaWizardPlug-inManager命令,弹出如下对话框:
3,如上图选择Next,弹出如下图所示宏功能选择对话框:
4,如上图在左侧选择InstalledPlug-in——storage——lpm_ff。
设置目标器件为Flex10K,元件名为d_chufaqi,文件输出类型为VHDl。
单机Next,弹出如下图:
如上图设置,点击Next,对话框如下:
设置如上,然后点击finish。
此时便在工程文件夹下得到了d_chufaqi的VHDL文件。
(2)设计消抖电路。
1、新建工程,工程文件夹、工程名、顶层实体名均命名为xiaodou,将上一步得到的D触发器的VHDL文件复制到本工程文件夹中,创建VHDL文件,代码如下:
libraryIEEE;
usexiaodouis
port(
clk:
instd_logic;
d_in:
instd_logic;
d_out:
outstd_logic);
endxiaodou;
architectureaofxiaodouis
signalw,x:
std_logic;
componentd_chufaqiis
port(clock:
instd_logic;
data:
instd_logic;
Q:
outstd_logic);
endcomponent;
Begin
dff1:
d_chufaqiportmap(clk,d_in,w);
dff2:
d_chufaqiportmap(clk,w,x);
d_out<=wand(notx);
enda;
2、进行编译,通过后创建波形文件,原是波形图如下:
创建网表,进行功能仿真,得到如下仿真图形:
3、进行编程下载。
分配引脚,clk分配122,d_in分配65,clout分配20,下载后按65号键可观察到20号灯的变化情况。
二、仿真验证
1、基本知识点
电路仿真基本方法。
2、实验设备
(1)PC机一台。
(2)自制数字系统试验箱。
(3)QuartusⅡ配套软件。
3、实验内容及步骤
1、新建工程,工程文件夹、工程文件、顶层是体名均为fangzhen,新建图形文件,选择74194元件,画出如下所示电路图:
2、对电路图进行编译,成功后创建波形文件,原始波形图如下所示:
对各输入输出进行位置调整,调整好后如下图:
3、信号整合:
选中a、b、c、d信号,右击所选信号区域,快捷菜单中选择Grouping——Group命令打开Group对话框,Group名为abcd,Radix下拉列表中选中Binary项,如下图:
5、同样的方法对其他信号进行编组,编好后如下图:
5、激励输入及分段仿真。
首先设置时钟等系统信号激励完成电路初始状态,如下图:
6、将时间轴划分为连续的时间段,一时间段完成一小步实验内容。
一小段信号激励输入完成后立即生成波形并判断结果:
波形正确之后再根据下一步实验内容直至完成所有实验内容仿真,具体如下图所示:
生成网表,进行功能仿真,得到如下波形图:
将clrn作调整,如下图:
再此进行功能仿真,得到图形如下:
经过多次调整和分段仿真后,得到最终仿真图如下:
4、实验心得
此次实验做得格外认真,尤其是后面分段仿真的那个实验,在实验室没做完,回到寝室后又按着教材上的指示一步一步的仿真。
最终终于得到了仿真波形,很高兴,虽然花了很多时间很多精力。
继续努力!