EDA技术实验报告.docx
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EDA技术实验报告
福建农林大学计算机与信息学院
信息工程类
实验报告
课程名称：
EDA技术
姓名：
系：
电子信息工程系
专业：
电子信息工程
年级：
2010级
学号：
指导教师：
蔡剑卿
职称：
讲师
2013年06月03日
实验项目列表
序号
实验项目名称
成绩
指导教师
1
实验一 QuartusII9.0软件的使用
蔡剑卿
2
实验二用文本输入法设计2选1多路选择器
蔡剑卿
3
实验三用文本输入法设计7段数码显示译码器
蔡剑卿
4
实验四用原理图输入法设计8位全加器
蔡剑卿
5
实验五乐曲硬件演奏电路的设计
蔡剑卿
6
7
8
9
10
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19
20
福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告
系：
电子信息工程专业：
电子信息工程年级：
2010级
姓名：
学号：
实验课程：
EDA技术
实验室号：
__田实405实验设备号：
实验时间：
2013年5月18日
指导教师签字：
成绩：
实验一QuartusII9.0软件的使用
1．实验目的和要求
本实验为验证性实验，其目的是熟悉QuartusII9.0软件的使用，学会利用QuartusII9.0软件来完成整个EDA开发的流程。
2．实验原理
利用VHDL完成电路设计后，必须借助EDA工具中的综合器、适配器、时序仿真器和编程器等工具进行相应的处理后，才能使此项设计在FPGA上完成硬件实现，并得到硬件测试，从而使VHDL设计得到最终的验证。
QuartusII是Altera提供的FPGA/CPLD开发集成环境，包括模块化的编译器，能满足各种特定设计的需要，同时也支持第三方的仿真工具。
3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）
实验的硬件环境是：
微机一台
GW48EDA实验开发系统一套
电源线一根
十芯JTAG口线一根
USB下载线一根
USB下载器一个
实验的软件环境是：
QuartusII9.0软件
4．操作方法与实验步骤
利用QuartusII9.0软件实现EDA的基本设计流程：
创建工程、编辑文本输入设计文件、编译前设置、全程编译、功能仿真。
利用QuartusII9.0软件实现引脚锁定和编译文件下载。
利用QuartusII9.0软件实现原理图输入设计文件的编辑和产生相应的原理图符号元件。
5．实验内容及实验数据记录
6．实验数据处理与分析
利用QuartusII9.0软件实现EDA的基本设计流程：
创建工程、编辑文本输入设计文件、编译前设置、全程编译、功能仿真。
利用QuartusII9.0软件实现引脚锁定和编译文件下载。
利用QuartusII9.0软件实现原理图输入设计文件的编辑和产生相应的原理图符号元件。
从而学会使用QuartusII9.0软件。
7．质疑、建议、问题讨论
QuartusII和Modelsim软件环境设置比较多，学习时要认真细心。
VHDL语言是硬件语言，一般是并行执行，与C语言等软件语言不太一样，这点学习时要注意。
VHDL有些关键词也比较特别，例如eslif不能错写成elseif。
通过本实验编写的16进制加法器和仿真结果，我们能清楚和直观地看到16进制加法器的基本功能。
在调试过程中出现的error信息要特别关注，根据错误提示信息，对其进行正确改正。
通过这次实验，我掌握EDA工具QuartusII软件的基本使用方法，能够建立项目并编写程序和调试、仿真，也加强了VHDL程序的编写能力。
福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告
系：
电子信息工程专业：
电子信息工程年级：
2010级
姓名：
学号：
实验课程：
EDA技术
实验室号：
_田实405实验设备号：
实验时间：
2013年5月18日
指导教师签字：
成绩：
实验二用文本输入法设计2选1多路选择器
1．实验目的和要求
本实验为综合性实验，综合了简单组合电路逻辑、QuartusII的使用方法、多层次电路设计、仿真和硬件测试等内容。
其目的是熟悉QuartusII的VHDL文本设计流程全过程。
2．实验原理
2选1多路选择器真值表
s
a
b
y
L
L
×
L
L
H
×
H
H
×
L
L
H
×
H
H
3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）
实验的硬件环境是：
微机一台
GW48EDA实验开发系统一套
电源线一根
十芯JTAG口线一根
USB下载线一根
USB下载器一个
实验的软件环境是：
QuartusII9.0软件
4．操作方法与实验步骤
首先利用QuartusII完成2选1多路选择器的文本编辑输入（mux21a.vhd）和仿真测试等步骤，然后进行仿真。
最后在实验系统上进行硬件测试，实际验证本项实验的功能。
将设计好的2选1多路多路选择器看成是一个元件mux21a，利用元件例化语句描述下图，并将此文件放在同一目录E:
\muxfile中。
5．实验内容及实验数据记录
程序设计：
ENTITYmux21aIS
PORT（a,b,s:
INBIT;
y:
OUTBIT）;
ENDENTITYmux21a;
ARCHITECTUREoneOFmux21aIS
BEGIN
PROCESS（a,b,s）
BEGIN
IFs='0'THEN
y<=a;ELSE
y<=b;
ENDIF;
ENDPROCESS;
ENDARCHITECTUREone;
软件编译：
6．实验数据处理与分析
仿真分析：
硬件测试和实验过程：
7．质疑、建议、问题讨论
仿真结果出现延时，应该将a，b，s的周期增大些，且要保证单位为us，刚开始做实验内容时，文件夹名字与程序中所用的实体名不一致，导致程序运行时无法找到文件夹，无法正常工作，经更改后，正常运行，同时文件夹名字不用汉字和数字，以免出错。
每次修改过程都应该注意保存，才能将修改的结果反映到所输出的波形中，刚开始常常忘记，经过多次操作后才能够熟练运用。
福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告
系：
电子信息工程专业：
电子信息工程年级：
2010级
姓名：
学号：
实验课程：
EDA技术
实验室号：
__田实405实验设备号：
实验时间：
2013年5月18日
指导教师签字：
成绩：
实验三用文本输入法设计7段数码显示译码器
1．实验目的和要求
本实验为综合性实验，综合了简单组合电路逻辑,QuartusII的使用方法,多层次电路设计、仿真和硬件测试等内容。
其目的是熟悉QuartusII的VHDL文本设计流程全过程。
2．实验原理
7段数码是纯组合电路，通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能作十进制BCD码译码，然而数字系统中的数据处理和运算都是2进制的，所以输出表达都是16进制的，为了满足16进制数的译码显示，最方便的方法就是利用译码程序在FPGA/CPLD中来实现。
7段数码显示译码器的输出信号LED7S的7位分别接共阴7段数码管的7个段，高位在左，低位在右。
例如当LED7S输出为“1101101”时，数码管的7个段：
g、f、e、d、c、b、a分别接1、1、0、1、1、0、1；接有高电平的段发亮，于是数码管显示“5”。
注意，这里没有考虑表示小数点的发光管，如果要考虑，需要增加段h，此时实体说明中的LED7S:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（6DOWNTO0）应改为…（7DOWNTO0）。
3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）
实验的硬件环境是：
微机一台
GW48EDA实验开发系统一套
电源线一根
十芯JTAG口线一根
USB下载线一根
USB下载器一个
实验的软件环境是：
QuartusII9.0软件
4．操作方法与实验步骤
利用QuartusII完成7段数码显示译码器的文本编辑输入（decl7s.vhd）和仿真测试等步骤，最后在实验系统上进行硬件测试，实际验证本项实验的功能。
5．实验内容及实验数据记录
程序设计：
LIBRARYIEEE;
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITYDECL7SIS
PORT（A:
INSTD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;
LED7S:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（6DOWNTO0））;
END;
ARCHITECTUREoneOFDECL7SIS
BEGIN
PROCESS（A）
BEGIN
CASEAIS
WHEN"0000"=>LED7S<="0111111";
WHEN"0001"=>LED7S<="0000110";
WHEN"0010"=>LED7S<="1011011";
WHEN"0011"=>LED7S<="1001111";
WHEN"0100"=>LED7S<="1100110";
WHEN"0101"=>LED7S<="1101101";
WHEN"0110"=>LED7S<="1111101";
WHEN"0111"=>LED7S<="0000111";
WHEN"1000"=>LED7S<="1111111";
WHEN"1001"=>LED7S<="1101111";
WHEN"1010"=>LED7S<="1110111";
WHEN"1011"=>LED7S<="1111100";
WHEN"1100"=>LED7S<="0111001";
WHEN"1101"=>LED7S<="1011110";
WHEN"1110"=>LED7S<="1111001";
WHEN"1111"=>LED7S<="1110001";
WHENOTHERS=>NULL;
ENDCASE;
ENDPROCESS;
END
软件编译：
6．实验数据处理与分析
仿真分析
硬件测试和实验过程：
7．质疑、建议、问题讨论
本实验通过按键8、键7、键6和键5，来观察数码8的输出。
实验内容较多，但不复杂，重要的是熟练。
对于程序语言不大会写，立化操作更是不会，幸亏在同学的帮助下，理解了实验的操作思路，圆满完成了实验。
今后还得倍加努力，多写多练，孰能生巧。
福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告
系：
电子信息工程专业：
电子信息工程年级：
2010级
姓名：
学号：
实验课程：
EDA技术
实验室号：
__田实405实
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