实验基于QuartusII的流水灯设计仿真.pptVIP

实验二、基于Quartus II的流水灯设计仿真 一、实验目的 通过本次实验，引导学生以计算机辅助设计的手段来设计数字逻辑电路； 掌握QuartusII集成开发环境软件原理图输入的设计流程； 掌握简单流水灯的工作原理，学会通过QuartusII建立原理图设计小型数字电路； 掌握可编程逻辑器件（PLD）的开发步骤； 掌握对设计进行编译、仿真的方法。 三、流水灯要求及工作原理 流水灯工作流程如上图所示，用逻辑电路控制8个LED灯，始终保持7亮1暗，在脉冲信号CP的推动下循环流动； 将灯亮用1表示，灯灭用0表示，可写出流水灯的真值表； 观察发现，3-8线译码器74LS138的逻辑真值表与其相同，因此采用74LS138作为主控逻辑器件； 如果能够通过脉冲信号CP在74LS138的A2、A1、A0地址端产生连续的000、001、010……111→000……的地址信号，在74LS138输出端的8个LED灯即可产生流水效果。 将3个边沿D/JK触发器前级的Q端与后级的CP串联，即可在Q0、Q1、Q2端产生出与000、001、010……111→000……对应的的地址信号。 1、异步模八计数器设计（在QuartusII中画图） 由JK→T’构成异步模八计数器为74LS138产生连续变化的地址信号； f1为连续脉冲CP，为便于视觉观察，输入频率一般应为1-10Hz； Q2、Q1、Q0分别接到74138的地址端A2、A1、A0； 2、译码器应用（在QuartusII中画图） Q2、Q1、Q0接三个JK触发器的Q端输出，接收前端计数器输出的地址信号； Y0、Y1、……Y7与实验板上的LED灯进行连接（在QuartusII下进行引脚锁定），观察流水现象； 五、实验步骤 1. 通过QuartusII建立一个新项目； 2. 建立项目时选MAXII系列（family）的目标器件（devices）EPM240T100C5 3. 新建图形设计文件，调用相关元件，设计总体电路原理图，并编译通过； 4. 新建波形矢量文件，添加引脚端口并编辑激励波形，保存该文件并执行时序仿真，观察并分析仿真结果。 QuartusII软件操作流程 请同学们参照后面的步骤，提前做好预习，熟悉QuartusII软件的操作环境； QuartusII软件可到实验中心网站上下载，要注意它的破解步骤。 一、准备 1、使用QuartusII软件之前，请确保软件已正常破解 若启动QuartusII时看到如下注册许可界面，则说明软件尚未注册许可，需要进行认证后才能正常使用： 开始菜单\运行中输入命令：cmd，打开dos命令窗； 在命令窗中输入： ipconfig/all，即列出本机物理地址physiccal address； 用记事本打开本机D:\Altera目录下的License.Dat文件，将其中的Host ID替换为本机的物理地址即完成破解。（替换时需注意不能插入空格并去掉符号“-” ） 保存文件并关闭，重启Quartus，注册许可界面已消失。 2、Quartus II 6.0主界面操作环境 3、常用工具栏 工程创建时的准备工作 QuartusII通过“工程（Project）”来管理设计文件，必须为此工程创建一个放置与此工程相关的所有设计文件的文件夹； 此文件夹名不宜用中文，也最好不要用数字，应放到磁盘上容易找到的地方，不要放在软件的安装目录中； 建立完工程文件夹后再进行后续操作…… 1、项目创建向导 2、为创建的工程添加设计文件 3、器件选择 4、EDA 工具设置 5、完成! 综上所述，创建工程时的几个步骤如下 （1）指定工程所在的工作库文件夹、工程名及设计实体名； （2）将设计文件加入工程中，若无设计文件直接跳过； （3）选择仿真器和综合器类型（默认“None”为选择QuartusII自带的）； （4）选择目标芯片（开发板上的芯片类型）； （5）工具设置，默认为都不选择，可直接跳过； （6）完成创建。 工程建立后，若需要新增设计文件，可以通过菜单项Project /Add_Remove……在工程中添加新建立的设计文件，也可以删除不需要的设计文件。编译时将按此选项卡中列出的文件处理。 2、建立原理图设计文件 3、调用参数化元件（内置元件） 在绘图区双击鼠标左键，即弹出添加元件的窗口 分别输入“input”和“74138”时的预览窗口 绘图辅助工具栏介绍 从符号库中调出74138、VCC、GND、INPUT、OUTPUT等符号/端口，排放整齐; 完成画线连接操作（鼠标放到端点处，会自动变为小十字形，按下左键拖动到目标处，释放后即完成本次画线操作），若要画折线，在转折处单击一次左键，继续拖动即可； 为OUTPUT端口命名：双击该输出端口，在弹出的窗口中输入名称即可。 重复上述步骤