基于quartusii的數(shù)字邏輯實驗報告

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1、武漢工業(yè)學(xué)院數(shù)字邏輯實驗報告姓名院(系)專業(yè)學(xué)號指導(dǎo)教師武漢工業(yè)學(xué)院數(shù)學(xué)與計算機(jī)學(xué)院2011-11-30基于MSI芯片74160設(shè)計模為100的計數(shù)器1、實驗?zāi)康模夯贛SI芯片74160，利用QuartusII軟件設(shè)計并實現(xiàn)一個計數(shù)器的邏輯功能，通過電路的仿真和硬件驗證，進(jìn)一步了解計數(shù)器的特性和功能。2、實驗原理：利用集成計數(shù)器MSI芯片的清零端和置數(shù)端實現(xiàn)歸零，可以按自然態(tài)序進(jìn)行計數(shù)的N進(jìn)制計數(shù)器的方法。集成計數(shù)器中，清零、置數(shù)均采用異步方式的有74LS163；均采用異步方式的有74LS193、74LS197、74LS1

2、92；清零端采用異步方式、置數(shù)端采用同步方式的有74LS161、74LS160。74161/74160功能真值表輸入輸出CLRNLDNENTENPCPDCBAQDQCQBQARCO0XXXXXXXX0000010XX↑DCBADCBA1111↑XXXX步進(jìn)計數(shù)110XXXXXX保持11X0XXXXX保持0表1圖13、實驗環(huán)境：PC機(jī)（Windowsxp，QuartusII）4、實驗內(nèi)容：按照第五章相關(guān)內(nèi)容，完成計數(shù)器的實際，包括原理圖輸入、編譯、綜合、適配、仿真，并將此計數(shù)器電路設(shè)計成一個硬件符號入庫。最后利用兩個MSI芯片

3、74160完成一個模為60的計數(shù)器的設(shè)計，包括原理圖的輸入、編譯、綜合、適配、仿真。5、實驗步驟：Step1.啟動QuartusII“開始”菜單“所有程序”中的“Altera”程序框中選擇“QuartusII”如圖1所示：Step2.建立工作庫目錄文件夾以便設(shè)計工程項目的存儲EDA工具中的任何一項設(shè)計都是一項工程（PROJECT）,應(yīng)首先為此工程建立一個放置與此工程相關(guān)的文件的文件夾，此文件夾將被EDA軟件默認(rèn)為工作庫（WORKLIBRARY）.一般不同的設(shè)計項目最好放在相應(yīng)的文件夾中，注意，一個設(shè)計項目可以包含多個設(shè)計文件

4、夾。本項目中的文件夾取名為counter_100，路徑為：E:/數(shù)字邏輯/作業(yè)/100511217/。注意：文件夾名不能用中文，且不可帶空格。Step3.輸入設(shè)計（1）打開QuartusII，選擇File

5、New命令。在New窗口中（如圖2所示）的DeviceDesignFile中選擇硬件設(shè)計文件類型為BlockDiagram/SchematicFile，然后在框圖設(shè)計文件編輯窗中輸入源程序圖1的文件。圖2(2)放置元件在原理圖空白處雙擊鼠標(biāo)，跳出Symbol選擇窗口（或單擊右鍵選擇Inster→Symbol…），出現(xiàn)元件對

6、話框圖2圖3為了設(shè)計一位全加器，可參考圖1，分別調(diào)入元件input、output、與門AND4、MSI芯片74160，并連接好。然后分別在input和output的PINNAME上雙擊使其變黑，再用鍵盤分別輸入各引腳名：CLRN，CLK（時鐘），CO（輸出），Q[7..0]（兩個74160共8個輸出）。以及Q[0]到Q[7]輸出。（3）文件存盤從菜單File中選擇Saveas命令，選擇剛才為自己工程建立的目錄E:/數(shù)字邏輯/作業(yè)/100511217/，將設(shè)計好的圖文件取名為：counter_100（注意后綴是.bdf），并存

7、盤在E:/數(shù)字邏輯/作業(yè)/100511217/目錄內(nèi)，如圖4所示。圖4Step4.新建工程（1）單擊File/NewProjectWizard，彈出“工程設(shè)置”對話框，如圖5圖5第1行的E:/數(shù)字邏輯/作業(yè)/100511217/表示工程所在的工作庫文件夾，第2行表示該工程的工程名，此工程名可以取任何其他的名，也可以用頂層文件實體名作為工程名；第3行是當(dāng)前工程頂層文件的實體名（此處輸入的頂層文件實體名與之后的設(shè)計文件實體名相同，默認(rèn)的頂層文件名與工程名相同），此處即為counter_100。（1）加入設(shè)計文件單擊Next按鈕，

8、在彈出的對話框中單擊File欄中的“…”，將于工程相關(guān)的所有文件加入工程中，單擊Add按鈕進(jìn)入此工程，即可得如圖6所示的情況。圖6添加設(shè)計文件（1）選擇目標(biāo)芯片（用戶必須選擇與開發(fā)板相應(yīng)的FPGA器件型號）：這時彈出選擇目標(biāo)芯片的窗口，首先在Family欄選擇目標(biāo)芯片系列，在此選擇Cylone系列，如圖7所示。再次單擊Next按鈕，選擇此系列的具體芯片EP1C6Q240C8，這里EP1C6表示Cylone系列及此器件的規(guī)模，Q表示PQFP封裝，C8表示速度級別。圖7選擇目標(biāo)芯片（4）選擇仿EDA工具：設(shè)計中可能用到的EDA工

9、具有時序分析工具、仿真工具和綜合工具。單擊圖7中Next按鈕，可從彈出的窗口中選擇EDA工具類型，如果都選None，表示選QuartusII中自帶的EDA工具。（5）單擊Next按鈕后進(jìn)入下一步。彈出“工程設(shè)置統(tǒng)計”窗口，如圖8所示。圖8工程設(shè)計統(tǒng)計（6）結(jié)束設(shè)置。最后單擊Finish按鈕