EDA技术与应用实验指导书教案分析.doc

《EDA技术实验》 适用专业： 南湖电信 2015年月  一、课程性质 本课程是电信工程、通信工程、信息工程和自动化专业必修的专业实验课程。 通过本课程的教学，使学生掌握EDA技术的开发流程，学会利用以硬件描述语言为实现工具，以可编程逻辑器件为实现载体，在数字系统设计领域熟练应用EDA技术，使其具备研究和开发现代数字系统的能力。 二、项目设置 本课程总学时为24，开设的具体实验项目如下： 实验1 平台的应用与全加器设计（4学时，必修） 实验2 基于lpm_rom的乘法器和并行乘法器设计（4学时，必修） 实验3 基于lpm_rom的信号发生器设计（4学时，必修） 实验4 数字频率计设计（4学时，必修） 实验5 交通灯控制器设计（4学时，选修） 实验6 数字电压表的设计（4学时，选修） 三、本书特点 本指导书的特点是引入工程项目机制来管理实验项目，着重培养学生的方案设计、算法分析和现场调试能力，为将来成为卓越工程师打下坚实的基础。 目 录 第一章 实验系统 1 1.1 整体组成 1 1.2 核心板 1 1.3主要模块 1 第二章 开发平台 5 2.1 Quartus II简介 5 2.2 Quartus II开发流程 5 第三章 实验项目 9 实验1 平台的应用与全加器设计 9 实验2 基于lpm_rom的乘法器和并行乘法器设计 15 实验3 基于lpm_rom的正弦信号发生器设计 18 实验4 数字频率计设计 25 实验5 交通灯控制器设计 28 实验6 数字电压表的设计 附录 实验报告基本要求 44  1.1 整体组成 实验室采用NC-EDA-2000C实验系统，整体组成如下图所示。 图1.1 NC-EDA-2000C 1.2 核心板 实验系统的核心板采用Altera公司的EP1K10TC100-3芯片，位于实验箱组成框图的14所示位置，具有低内核电压、低功耗的特点。芯片内门电路高达1万门，内部使用RAM作电路结构，速度高达几百MHZ，其输出可用管脚已全部开放。 1.3主要模块 一、显示模块 1、液晶显示模块 实验系统采用进口双排16字符液晶显示模块组成，位于实验系统组成框图的16所示位置。其输入、输出信号在其下方，由13个连接孔与其它模块连接。 2、8位数码管 位于实验系统组成框图的9所示位置，采用2个共阴高红7段数码管组成，位选信号在数码管的左边由连接孔SEL0、SEL1、SEL2与其它模块连接。 3、8×8LED点阵 位于实验系统组成框图的15所示位置，横排8位显示的控制信号在点阵右边的3-8译码器的下方，由SEL0、SEL1、SEL2连接孔与其它模块连接。 4、8位发光二极管 位于实验系统组成框图的13所示位置。其输入由位于其下方的8位连接孔与其它模块连接，可以模拟二进制数据输出。 二、接口模块 实验系统有视频接口（VGA）、USB接口、RS232接口、通信模块的接口等几个模块。VGA接口位于实验组成框图的19所示位置，USB接口位于实验组成框图的24所示位置，RS232接口位于实验组成框图的25所示位置。其信号输入输出均由位于模块左边的连接孔与其它模块连接。通信模块的输入输出位于实验系统组成框图的17、18所示位置。 三、输入模块 1、4×4键盘 在实验系统组成框图的22所示位置。4×4键盘主要是通过编程实现0～F的输入，也可以作为一个控制键。在其上方的连接孔R1、R2、R3、R4控制横向4位；C1、C2、C3、C4控制纵向4位。 2、8位复位开关 复位开关可以通过手动控制为系统提供脉冲信号。在系统中一共提供了8位的按键开关，当按下键后其输出为低电平，反之则为高电平。其输出端是模块上方对应的连接孔K1～K8。 3、8位DIP开关 位于实验系统组成框图中的21所示位置。主要功能是能保持高低电平，通过手动控制为系统提供稳定的逻辑信号。系统总共提供了8位拨档开关，当开关的档位在上方时则输出高电平，反之则为低电平。其输出端是模块上方对应的连接孔S1～S8。 4、24M～2Hz分频电路 在实验系统组成框图的20所示位置。在这个模块中采用了两个时钟源，一个是24M的高频时钟，另一个是32768Hz能完成二次分频的时钟。时钟输出通过其上方的四组跳线改变其频率的输出，每一组频率相对独立。其频率值在电路板上均已标明。每一组的频率输出端是上方对应的CLK1、CLK2、CLK3、CLK4连接孔。 四、模数转换模块 1、ADC0809芯片 ADC0809芯片是8通道、8位逐次逼近式A/D转换器，位于实验系统组成框图中的3所示位置，完成模/数转换。 CH0～CH7为8个模拟输入通道，其输入端是上方对应的CH0～CH7连接孔。AD0～AD7为数据输出端，通过其右边对应的D0～D7连接孔