简化-EDA(VHDL)实验教程1.doc

EDA(VHDL FPGA) 实验指导教程 编者 林海波 长春工程学院电子信息教研室 前 言 本实验指导教程是EDA（VHDL FPGA）上机实验指导教材，上机实验前，学生应依照教师指定的实验项目，认真预习实验内容，提前确定实验方案、初步设计实验项目的逻辑电路图或编写、设计VHDL程序，编制VHDL程序清单。上机实验是一个验证和调试过程，只有充分的预习才能最大的发挥学习效果。 学生在实验教学中要认真依据要求完成每个实验项目，并按照要求详细撰写本书中指定实验项目的实验报告。 教师批阅后，将报告发回。学生所获得的成绩将作为平时上机实验成绩的一部分，记入期末的考核成绩。在期末必须上交全部实验报告，并装订存档，不及时交回者，实验成绩记为零分。 本实验指导教程可以作为《VHDL与数字系统设计》课程的实验指导书使用，也可以作为《EDA（VHDL）课程设计》的参考书使用。 《VHDL与数字系统设计》课程组 2009年5月 第一章 MAX+PLUSⅡ EDA软件操作 第一节 逻辑设计的输入方法 逻辑设计的输入方法有图形输入、文本输入等。输入方法不同，生成的文件格式也有所不同。我们分别以图形输入法和文本输入法介绍MAX+plus II软件的使用方法。 1.1 图形设计输入法 我们将用一简单的实例介绍该输入法。启动MAX+plus II，该管理器窗口被打开。 1. 项目的建立 用户的每个独立设计都对应一个项目，每个项目可包含一个或多个设计文件，其中有一个是顶层文件，顶层文件的名字必须与项目名相同。编译器时对项目中的顶层文件进行编译，所以必须确定一个文件作为当前项目。对于每个新的项目应该建立一个单独的子目录，当指定项目名称时，也就同时指定了保存该设计项目的子目录名。建立项目名称的步骤如下： 1．在File菜单中选择Project 的Name 项（图1.1），将出现图1.2对画框。 图1.1 图1.2 2．在Project Name框内，键入设计项目名（注意：一定是英文名）和所选的路径，单击OK。这时，MAX+plus II的标题条将显示新项目名字。 2．建立新的图形文件 在File 菜单下选择“NEW”，出现图1.3所示的对话窗： 图1.3 新建文件类型对话框 在图1.3中选择“Graphic Editor file”后，选择“OK”后出现图1.4即可开始建立图形输入文件，图中标明了每个按钮的功能。如果需要，通过单击图形编辑器标题条中的放大按钮可使图形编辑器窗口放置最大。 图1.4 以四位计数器为例建立图形文件 调入一个元件。调入74163元件。在图形编辑区双击鼠标左键可打开“Enter symbol”对话框，如图1.5。在对话框内你可选择需要输入的元件/逻辑符号。 单击“OK”，此时在图形编辑器窗口出现了74163元件，如图1.6所示。 图1.6 从“File”菜单下选择“Save”，出现文件保存对话框，选择“OK”，使用默认的文件名存盘。此处默认的文件名为“ygc.gdf”，及项目名“ygc”加上图形文件的扩展名“.gdf”。 放入输入和输出引脚，方法与放置图元件相似，即图31“Symbol Nam框中键入INPUT或OUTPUT，然后选择OK， INPUT或OUTPUT符号就会显示在图形编辑窗中。如果要重复放置同一符号，可用复制符号的方法，这样可以提高图形输入的速度，具体方法是将鼠标放在要复制的符号上，按下Ctrl健和鼠标左健不放，同时拖拽鼠标，并把它放在指定位置，这样就可以复制符号了。此例中共放置3个INPUT和5个OUTPUT。 在本例中，三个输入引脚分别被命名为en、clear和clk，分别作为计数使能、清零和时钟输入。五个输出引脚分别被命名为s0、s1、s2、s3和cout，分别作为计数器计数输出和进位输出。 用同样的方法，调用一个三输入与非门（nand3）、gnd、vcc等（位于库prim中）。这些元件也可在符号输入对话框直接输入名字（如nand3，gnd）获得，单击“OK”即可。xor代表异或门。 MAX+plus II提供了大量的库文件，每个库对应一个目录。这些库根据其功能大小及特点可分为： 库 名 内 容 用户库 放有用户自建的元器件，即一些底层设计 Prim（基本库） 基本的逻辑快器件，如各种门、触发器等 Mf（宏功能库） 包括所有74系列逻辑元件，如74163，74161等 Mega-lpm（可调用参数库） 包括参数化模块，功能复杂的高级功能模块，如可调模值的计数器，FIFO，RAM等。 ed