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实验二 全加器的设计
一、实验目的
1、掌握MAX+plus 软件的使用方法。
2、掌握层次化设计方法:底层为文本文件,顶层为图形文件。
3、通过全加器的设计掌握利用EDA软件进行电子线路设计的过程。
二、实验设备
1、计算机
2、MAX+plus II软件 及实验箱
三、实验原理
加法器是数字系统中的基本逻辑器件,减法器和硬件乘法器都可由加法器来构成。
全加器,全加器是实现两个一位二进制数及低位来的进位数相加(即将三个二进制数相加),求得和数及向高位进位的逻辑电路。所以全加器有三个输入端(A,B,C)和两个输出端SO,CO)。
设计思路:一个全加器可以用两个1位半加器和或门组成。半加器真值表为
A
B
SO(和)
CO(进位)
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
逻辑关系: CO=AB SO=AB+BA=A⊕B
语句: SO=NOT(A XOR (NOT B))
CO=A AND B
逻辑关系:
语句:SO=NOT(A?XOR?(NOT?B));?CO=A?AND?B;?
全加器真值表
A
B
C
SO(和)
CO(进位)
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
SO=A⊕B⊕C CO=AB+CA+CB
四、实验内容
1、半加器的设计:完成源程序的编辑、编译、仿真。
2、两输入或门的设计:完成源程序的编辑、编译、仿真。
3、全加器的设计:完成源程序的编辑、编译、仿真。
五、实验步骤
1、启动MAX+plus II 10.0 软件
2、底层文件:新建文件文本文件:
(1)File \ New \Text Editor File
(2)在文本文件上输入代码
(3)保存文本文件:File\Save\H-adder.vhd 扩展名为*.vhd
(4)设置为当前文件:点击File\Project\set project to current file 设置项目为当前文件
(5)编译
1)选择芯片型号:点击Assign\Device:Ep1k30QC208-3
2)编译:点击MAX+plus II \ Compiler \ Start 开始编译,生成 .pof 文件(CPLD)
(6)仿真
1)启动MaxplusII\Wavefrom editor 菜单,进入波形编辑窗口;
2)导入输入输出节点:将鼠标移至空白处并单击鼠标右键,Enter Nodes from SNF
将欲仿真的所有I/O管脚加入。
3)调整管脚顺序:选中某一管脚并按住鼠标左键拖至相应位置即可完成。
4)为电路输入端口添加激励波形
5)选择仿真时间:视电路实际要求确定仿真时间长短,在本实验默认时间为1us
File\End Time中设置
6)保存激励信号编辑结果: File\Save注意此时的文件名称不要随意改动,后缀为.scf。
7)仿真:打开MaxplusII\Simulator\Start 观察电路仿真结果
3、顶层文件:新建文件原理图文件:
(1)新建文件原理图文件:File \ New \Graphic Editor File
(2)在原理图文件上放置器件
(a)在原理图编辑器的空白处双击鼠标左键或单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择enter symber,
(b) 在Symbor Name处可直接输入元件名称或用鼠标点取元器件库中的所需元件,按下OK 即可输入元器件,
(c)一个完整的电路包括:输入端口INPUT、电路元器件集合、输出端口OUTPUT。
(3)添加连线
(4)标记输入/输出端口属性:分别双击输入端口的“PIN-NAME”,当其变成黑色时,即可输入标记符名称并回车确认;
(5)保存原理图:f_adder.gdf 扩展名为*.gdf
(6)设置为当前文件:点击File\Project\set project to current file 设置项目为当前文件
(7)仿真
1)启动MaxplusII\Wavefrom editor 菜单,进入波形编辑窗口;
2)导入输入输出节点:将鼠标移至空白处并单击鼠标右键,Enter Nodes from SNF
将欲仿真的所有I/O管脚加入。
3)调整管脚顺序:选中某一管脚并按住鼠标左键拖至相应位置即可完成。
4)为电路输入端口添加激励波形
5)选择仿真时间:视电路实际要求确定仿真时间长短,在本实验默
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