《电子系统EDA》实验指导书.pdf

《电子系统EDA》 实验指导书 v2012.2 张歆奕 赵顺喜 编 五邑大学信息学院 二零一二年二月 目 录 前言 …………………………………………………………...（1） 第一部分实验 实验一 3 －8 译码器和模 13BCD 码计数器……………… （3 ） 实验二 数字跑表…………………………………………… （8 ） 实验三 频率计…………………………………...………… （11） 实验四 学号显示电路……………………………….…… （14） 实验五 序列检测器 ……………………………..………... （17） 实验六 频率计的Verilog HDL 语言实现 ……………… （20 ） 实验七 脉冲发生器 ……………………………….…….. （22 ） 实验八 四路抢答器………………………………….……. （24 ） 实验九 数码锁……………………………………………. （26 ） 参考文献 ……………………………………………..……. （28 ） 第二部分实验（待定） 附录一 基于原理图和 QII 的设计示例 ………………….…..（23 ） 附录二 基于VerilogHDL 和QII 的设计示例…………………（49 ） 附录三 DE2-70 使用要点…….………………………………..（50 ） 附件四 USB-Blaster 驱动的安装方法………………………...（55 ） 附录五 没有用到的FPGA 引脚的设置……………………….（58 ） 附录六 实验报告示例…………………………………….……（60 ） 前 言 微电子技术和计算机的飞速发展，使得现代电子系统的设计和应用进入了一个全新的时 代。芯片制作工艺已经达到了深亚微米级，系统芯片 SOC （System On Chip ）也从一个概念 变成为现实，电子设计自动化（EDA ）技术已成为支撑电子设计的通用平台，并逐步向支持 系统级的设计发展。IP 复用技术，基于平台的设计也越来越引起人们的关注。可编程逻辑器 件（PLD ）的发展也是惊人的，新一代的CPLD/FPGA 的集成度早已突破了百万门，正朝高 密度、高速度、低功耗和低价格的方向迅猛发展。EDA 是当代电子工程师必需掌握的工具。 为配合教材《数字系统设计与 Verilog HDL 语言》，帮助同学们掌握教材汲及的基本概 念和基本方法，特编辑了本实验说明书。《电子系统 EDA》这门课程主要介绍 EDA 的背景 知识，可编程逻辑器件介绍、Max+PlusII 开发软件的使用和 Verilog HDL 语言，其主要目的 是使学生掌握基于 PLD 的数字电路或数字系统的设计和实现方法。本实验说明书正是旨在 帮助同学们达到此目的。 本说明书的实验总的特点是设计性的，而不是验证性的；每个实验先给出实验的目的， 后给出实验原理，然后再给出设计任务和要求。因为实验是设计性的，不仅需要教材讲授的 知识和方法，还需要以往所学的相关知识，特别是数字电路的知识，因此实验有一定的难度。 为了帮助同学们克服困难，实验的编排力求由浅入深，每个实验力求原理讲清楚，任务和要 求明确，多数实验还给出了设计提示，指出设计思路和难点。此外，本说明书的部分实验指 定用同学们较熟悉的原理图设计输入法来做，而不是全部用文本设计输入法（即Verilog HDL 语言）来设计，一方面帮助同学复习巩固已学数字电路知识，一方面也有个过渡和比较，更 好地体会两种设计输入方法的优缺点。 本说明书共编排了 9 个实验。实验一至实验三指定用原理图设计输入法来做；实验四到 实验六指定用 Verilog HDL 语言来设计；实验七到实验九没有指定设计方法，由同学自己选 择。实验一到实验六给出了较详尽的设计提示，以减轻设计的难度，帮助同学掌握相关方法； 实验七到实验九没有设计提示，供学有余力和有兴