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1、数字电子技术实验教程 EDA技术 第一讲,原理图输入法设计流程,1.1 传统数字电路设计技术存在的问题,1.低速。2.设计规模小。3.分析技术无法适应需要。4. 效率低成本高。5.可靠性低。,6.体积大功耗大。7.功能有限。8.无法功能升级。9.知识产权不易保护。,1.2 现代数字系统自动设计流程,1.2.1 设计输入,图1-1 应用于FPGA/CPLD的EDA开发流程,1.2.1 设计输入,1.2.2 硬件描述语言,硬件描述语言VHDL和VerilogHDL在现在EDA设计中使用最多，也拥有几乎所有的主流EDA工具的支持。,VHDL在电子设计领域得到了广泛应用。能将以VHDL语言描述数字系统
2、的程序“翻译”成数字电路结构图文件的软件工具称为VHDL综合器。,1.2.3 综合,图1-2 计算机软/硬件描述语言编译/综合工具的不同之处,1.2.4 适配,图1-1 应用于FPGA/CPLD的EDA开发流程,1.2.5 时序仿真与功能仿真,1.2.6 编程下载,1.2.7 硬件测试,1.3 QuartusII简介,图1-3 Quartus II设计流程,1.4 原理图输入设计实例,1.4.1 电路原理图编辑输入,图1-4 选择编辑文件类型,（1）新建一个文件夹。,（2） 打开原理图编辑窗。,1.4.1 电路原理图编辑输入,图1-5 打开原理图编辑窗,（2） 打开原理图编辑窗。,图1-6 调
3、入需要的宏功能元件（Symbol）74138,（3）编辑构建电路原理图。,图5-7 示例电路图,（3）编辑构建电路原理图。,（4）文件存盘。,图1-8 利用“New Preject Wizard”创建工程EXAMP1,1.4.2 创建工程,（1）打开建立新工程管理窗。,图1-9 将所有相关的文件都加入进此工程,1.4.2 创建工程,（2）将设计文件加入工程中。,图1-10 选择目标器件EP2C8Q208C8,1.4.2 创建工程,（3）选择目标芯片。,图1-11 EXAMP1工程管理窗,1.4.2 创建工程,（4）工具设置。,（5）结束设置。,图1-12 74138的真值表,1.4.3 功能分
4、析,图1-13 选择目标器件EP2C5T144C8,1.4.4 编译前设置,（1）选择FPGA目标芯片。,图1-14选择配置器件的工作方式,1.4.4 编译前设置,（2）选择配置器件的工作方式。,图1-15 选择配置器件型号和压缩方式,（3）选择配置器件和编程方式。,（4）选择目标器件闲置引脚的状态。,（5）双功能引脚选择。,图1-16 全程编译后出现报错信息,1.4.5 全程编译,图1-17 选择编辑矢量波形文件 图1-18 波形编辑器,1.4.6 逻辑功能测试,（1）打开波形编辑器。,图1-19 设置仿真时间长度,1.4.6 逻辑功能测试,（2）设置仿真时间区域。,图1-20 vwf激励波
5、形文件存盘,1.4.6 逻辑功能测试,（3）波形文件存盘。,图1-21 向波形编辑器拖入信号节点,1.4.6 逻辑功能测试,（4）将工程EXAMP1的端口信号名选入波形编辑器中。,图1-22设置好的激励波形图,1.4.6 逻辑功能测试,（5）编辑输入波形（输入激励信号）。,图1-23 选择仿真约束和控制,1.4.6 逻辑功能测试,（6）仿真器参数设置。,图1-24 仿真波形输出,1.4.6 逻辑功能测试,（7）启动仿真器。,（8）观察仿真结果。,图1-25 AI与SO的延时波形显示,1.4.6 逻辑功能测试,（8）观察仿真结果。,1.5 硬件测试,图1-26 图1-4所示电路于EP2C5T14
6、4内的引脚锁定情况,5.5.1 引脚锁定,图1-27 Assignment Editor编辑器表格式引脚锁定对话框,1.5.1 引脚锁定,图1-28 选择编程下载文件和下载模式,1.5.2 对FPGA编程配置,（1）打开编程窗和配置文件。,图1-29加入编程下载方式,1.5.2 对FPGA编程配置,（2）设置编程器。,图1-30 双击选中的编程方式名,（3）硬件测试。,（4）编程配置器件。,实 验,1-1 血型合格鉴定电路的设计及验证1-2 码制转换电路设计及验证设计一个8421码和2421码相互转换的逻辑电路1-3. 2位二进制乘法器设计及验证,使用QuartusII完成设计。包括创建工程、在原理图编辑窗中绘制电路、全程编译、对设计进行时序仿真、根据仿真波形说明此电路的功能、引脚锁定编译、编程下载于FPGA中，进行硬件测试。完成实验报告。,
