电子线路eda实验报告

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1、实验一 五人表决器的设计一、一、 实验目的实验目的1.了解和初步掌握 ISPLENVER 软件的基本操作方法，Abel 语言的编写。2.加深电路设计的概念以及了解计算机辅助设计分析的过程。二、实验内容及步骤二、实验内容及步骤本实验要求利用 ISPLEVER 软件完成对五人表决器的设计及仿真，表决的规则是：多数胜少数。分析题意，我们可以知道此次仿真应有五个输入端口，一个输出端口。分别设置其 A、B、C、D、E 为输入端口，F 为输出端口。可分析：五人中任意三人通过则表决通过，故得到其逻辑表达式 为：F=ABC+ABD+ABE+ACD+ACE+ADE+BCD+BCE+BDE+CDE实验步骤实验步骤

2、1、打开 IPSPLEVER 软件，新建一个项目，命名为 vote.syn。2、在新建项目的基础上新建一个原理图文件，命名为 vote51.sch。运用软件按绘制原理图如下所 示：图 1：五人表决器原理图3、在顶层原理图的基础上，为模块编写 ABEL 语言程序，原理图中建立了 V3 模块，新建立一个程序 V3.abl 文件。MODULE V3A,B,C,D,E PIN;F PIN ISTYPE com;EQUATIONSF=AEND4、编写此项目的仿真文件程序 vote50.abv 得到：MODULE vote50A,B,C,D,E,F PIN;X=.X.;TEST_VECTORS(A,B,C

3、,D,E-F)1,1,1,1,1-X; 1,1,0,1,1-X; 1,1,0,0,1-X; 1,1,0,0,0-X;0,0,0,0,1-X;0,0,0,0,0-X; END5、对此项目文件进行仿真，得到仿真结果如图：图 2：实验结果仿真分析三、实验结果分析三、实验结果分析本次实验为五人表决器的设计，要求 A、B、C、D、E 五个输入中不少于三个为 1，那么实 验结果输出即为 1。通过分析，我们得到了表决器输出的逻辑表达式，然后根据表达式完成了 VOTE 项目的设计，项目设计后进行仿真得到：A、B、C、D、E 全为 1 时则为全票通过； A、B、D、E 为 1，C 为 0 时 F 为 1；A、B

4、、E 为 1，C、D 为 0 时输出 F 为 1；当 A、B 为 1，C、D、E 为 0 时 F 为 0；A、B、C、D 为 0，E 为 1 时输出 F 为 0；当 A、B、C、D、E 全为 0 时，则 F=0；经过 TEST 文件来对程序检测，发现设计基本可以完成表决任务。四、实验小结四、实验小结EDA 实验的第一个实验，在完成的过程中存在着操作不熟练，操作中有失误等问题。通过这 次的实验，已基本了解了 ISPLEVER 的操作方法，掌握了运用此软件完成电子设计的基本流程， 并且能够运用 ABEL 语言完成对芯片模块的程序设计。实验二 九九乘法表的设计1、实验目的实验目的 1、了解和掌握 I

5、SPlever 软件的基本操作方法以及电子线路的程序编写和 abel 语言的编写。2、通过实验，加深对电路设计概念以及计算机辅助设计分析的过程。3、通过计算机辅助设计软件完成乘法器的设计，以此培养学生的创新能力及理论知识的应用能 力。二、实验内容及步骤二、实验内容及步骤本次实验要求完成九九乘法表的设计，即要求输入 0-9 之间的数字相乘能够得到相应的乘积 的结果。听过分析可知要完成此项功能需要 8 位输入来送入乘数与被乘数，并且需要 7 位输出来 输出积的结果。若要明显的显示出此次的设计，还要对积进行 BCD 的编码转换（输入 0-9 时， 二进制码与 BCD 码保持一致，故乘数不需要译码即可

6、输出），即在乘法器的基础上再设计一个 译码转换模块完成二进制向 BCD 码的转换。在实验中，可以设计 A3、A2、A1、A0 为被乘数的四位二进制码，B3、B2、B1、B0 为乘数 的四位二进制码，J7、J0 为乘积的八位 BCD 输出码，C3、C0 为乘数的 BCD 输出码，D3、D0 为被乘数的 BCD 输出码。我们可得到乘积的各位逻辑表达式为：S0=A0*B0 S1=A1*B0+A0*B1 S2= A2*B0 A1*B1 A0*B2 S3= A3*B0 A2*B1 A1*B2 A0*B3 S4= A3*B1 A2*B2 A1*B3 S5= A3*B2 A2*B3 S6= A3*B3在译码

7、的模块，需要将乘积结果的二进制码转换为 BCD 码，故通过分析可知在 0-9 内，数 字的二进制码等于其 BCD 码；当其 10-19 内时，数字的 BCD 码等于其二进制码加上 6；当其在 20-29 内时，数字的 BCD 码则等于其二进制码加上 12；并以此类推可得译码的相关逻辑表达式。实验步骤：实验步骤：1、打开 ISPLEVER 软件，新建一个项目，并命名为 mul.syn。2、在新建的项目基础上新建一个原理图文件，并为之命名为 multi.sch。用软件绘制原理图如下 所示：图 1 ：九九乘法器的原理图3、在顶层原理图的基础上，编写 ABEL 语言程序，在原理图中设计了两个模块，即

8、MUL 模块和 TRA 模块。故应对这两模块进行逻辑功能设定，则可得如下程序：乘法器编程 MUL.abl。MODULE MULA0,A1,A2,A3,B0,B1,B2,B3 PIN;S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6 PIN ISTYPE COM;S=S6S0;P3=0,0,0,A3*B0,A2*B0,A1*B0,A0*B0;P2=0,0,A3*B1,A2*B1,A1*B1,A0*B1,0;P1=0,A3*B2,A2*B2,A1*B2,A0*B2,0,0;P0=A3*B3,A2*B3,A1*B3,A0*B3,0,0,0;EQUATIONSS=P3+P2+P1+P0;END 译码器输出部分

9、编程 TRA.abl。MODULE TRAA0,A1,A2,A3,A4,A5,A6 PIN;Q7Q0 PIN ISTYPE COM;A=0,A6A0;Q=Q7Q0;EQUATIONSWHEN (A=0)1,4-X;7,6-X;5,5-X;3,4-X;8,6-X;END5、在完成的设计和仿真文件的基础上，得到仿真结果如下：图 2：九九乘法器的仿真图像3、实验结果分析实验结果分析本次设计，预计完成九九乘法表的功能，并且要求输入和输出能够按照 BCD 编码输出。通 过完成对乘法器和译码电路两个电路的设计编程和连接来完成此项功能的设计。通过仿真，可看 到程序完成了 1x1=1;1x4=4;7x6=42

10、;5x5=25;3x4=12;8x6=48。本次实验完成了乘法的运算，并能 够成功的完成 0-9 内的数字的相乘。4、实验小结实验小结作为 EDA 实验的第二个实验，要求能够完成九九乘法表的功能，实验设定的是 8 个输入， 即乘数 4 位，被乘数 4 位，并且其输入的范围是 0-9，成绩输出为 8 位 BCD 编码，输出范围为 0-81。经过这是设计实验，不仅通过查阅资料开阔了自己的视野，巩固了电子设计的理论知识， 并且通过再一次的实验练习，更加熟练的掌握此电子设计软件的流程，对此软件的操作有了更深 的了解。实验三 交通灯的实验设计1、实验目的实验目的1、了解和掌握 ISPlever 软件的基

11、本操作方法以及电子线路的程序编写 abel 语言的编写。2、通过实验，加深电路设计的概念及了解计算机辅助设计分析的过程。3、通过计算机辅助设计软件完成交通灯的设计，实现十字路口的交通灯功能，以此来培养学生 的创新能力及理论知识的应用能力。二、实验内容以及步骤二、实验内容以及步骤本次实验要求完成交通灯的相关功能设计，即在马路的东西向和马路的南北向分别放置红黄 绿灯，在 45 秒东西向的红灯亮，此时南北向的绿灯亮 40 秒，之后的 5 秒便是黄灯；紧接着东西 向的 40 秒是绿灯亮，5 秒是黄灯亮，此时南北向则是 45 秒的红灯亮。分析此题目，可以知道要 完成的是计数部分，完成 45 的计数来显示

12、灯亮的时间，并完成 90 计数部分，因为每个方向灯亮 的周期为 90.当遇到特殊情况，按下控制按钮 S，则两个方向均为红灯；特殊情况解除时，松开 S，则还原，继续之前的状态自动运行。经过分析，在设计的项目里面设置输入端口 CP，R，S 即 CP 是电路的时钟控制，R 是计数部分的清零端，S 是计数器的使能控制端以及灯显示部分的 突发控制按键。设计的项目的输出部分则是 Q7、Q0、R1、G1、Y1、R2、G2、Y2、Q7、Q0 是 计数部分的 BCD 译码输出，其他的输出端口则是控制灯的亮时。实验步骤：实验步骤：1、打开 ISPLEVER 软件，新建一个项目，并命名为 jiaotong.syn。

13、2、在新建的项目基础上新建一个原理图文件，并命名为 jt.sch。用软件绘制原理图如下图 2 所示：3、在顶层原理图的基础上，编写 ABEL 预压程序，在原理图中设计了两个模块，即 SUM4 模块 和 SUM90 模块和 TRAN6 模块和 XSH 模块。故应对这两个模块进行逻辑功能的设定，可得到如 下程序：图 1：交通灯的原理图设计4、在已设计好的原理图以及程序的基础上，来设计仿真文件对项目进行仿真得到文件 jiaotong.abv。程序：A、SUM45 模块的程序设计 SUM45.abl MODULE SUM45 CP,R,EN PIN; Q5Q0 PIN ISTYPE REG;Q=Q5Q

14、0; EQUATIONS Q.CLK=CP; Q.AR=R; WHEN !EN THEN Q:=Q;WHEN EN WHEN EN END B、 SUM90 模块的程序设计 SUM90.abl MODULE SUM90 CP,R,EN PIN; Q6Q0 PIN ISTYPE REG;Q=Q6Q0;EQUATIONS Q.CLK=CP; Q.AR=R; WHEN !EN THEN Q:=Q;WHEN ENREPEAT 270 C,0,1-X,X;REPEAT 270 C,1,0-X,X;REPEAT 270 C,1,1-X,X;END5 对项目进行仿真，得到了仿真结果如下所示图 2：交通灯仿真

15、图像图 3：交通灯的仿真图像 2图 4：交通灯的仿真图像 33、实验结果分析实验结果分析本次实验，要求完成交通灯的设计，对此设计项目进行 3 个周期即 270 秒的仿真发现，在每 个周期内，G1 灯在 44-06 秒内亮然后 05-00 秒内 Y1 灯亮，与此同时，R2 灯亮时 44-00 秒；接 下来的 44-06 秒内 G2 亮然后 05-00 秒内 Y2 灯亮，与此同时 R1 灯亮 44-0 秒。通过仿真分析可 知，基本完成此次实验任务。4、实验小结实验小结作为 EDA 实验的最后一个实验，要求能够完成交通灯的功能，这是一个时序逻辑电路的设 计实例，实验设定的是 3 个输入，即时钟信号、清零信号和特殊情况控制信号。实验设定 14 个 输出，8 个计时显示输出，6 个灯显控制输出，本次实验，将生活中的实际巧妙的与我们所学习 的理论知识相结合，交通灯的原理得以了解，并且通过实验练习，更加熟练掌握此电子设计软件 的流程，对此软件的操作有了更深的了解。