EDA 实验报告.docx
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EDA 实验报告.docx
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EDA实验报告
实验一五人表决器设计
一、实验目的
1加深对电路理论概念的理解
3加深计算机辅助分析及设计的概念
4了解及初步掌握对电路进行计算机辅助分析的过程
二、实验要求
制作一个五人表决器,共五个输入信号,一个输出信号。
若输入信号高电平数目多于低电平数目,则输出为高,否则为低。
三、实验原理
根据设计要求可知,输入信号共有2^5=32种可能,然而输出为高则有15种可能。
对于本设计,只需一个模块就能完成任务,并采用列写真值表是最简单易懂的方法。
四、计算机辅助设计
设A,B,C,D,E引脚为输入引脚,F为输出引脚。
则原理图如1所示
图1.1五人表决器原理图
实验程序清单如下:
MODULEVOTE
A,B,C,D,EPIN;
FPINISTYPE'COM';
TRUTH_TABLE
([A,B,C,D,E]->[F])
[0,0,1,1,1]->[1];
[0,1,1,1,0]->[1];
[0,1,0,1,1]->[1];
[0,1,1,0,1]->[1];
[1,0,1,1,1]->[1];
[1,1,0,1,1]->[1];
[1,1,1,0,1]->[1];
[1,1,1,1,0]->[1];
[1,1,1,0,0]->[1];
[1,1,0,1,0]->[1];
[1,1,1,1,1]->[1];
[1,1,0,0,1]->[1];
[1,0,0,1,1]->[1];
[1,0,1,0,1]->[1];
[1,0,1,1,0]->[1];
END
五、实验测试与仿真
根据题目要求,可设输入分别为:
0,0,0,0,0;1,1,1,1,1;1,0,1,0,0;0,1,0,1,1。
其测试程序如下所示:
MODULEfivevote
A,B,C,D,E,FPIN;
X=.X.;
TEST_VECTORS
([A,B,C,D,E]->[F])
[0,0,0,0,0]->[X];
[1,1,1,1,1]->[X];
[1,0,1,0,0]->[X];
[0,1,0,1,1]->[X];
END
测试仿真结果如图1.2所示:
图1.2五人表决器设计仿真图
可知,设计基本符合题目要求。
六、实验总结与体会
通过本实验,我第一次运用该软件,写出了第一个ABEL语言程序,加深了对ABEL语言结构的了解和应用能力,以及深刻了解到电子设计自动化的优点。
同时我熟练掌握ispLEVER软件的应用,深刻理解了ABEL语言基本的语句,表达式,完整ABEL语言程序的构成,如何用绘制原理图的方式设计数字电路等基本知识。
在设计五人表决器的过程中,我尝试用真值表的方式作为逻辑描述段,发现采用此种方法需要足够的细心才能不漏掉各种可能的输入输出结果以及错误的输出。
实验二交通灯控制器的设计
一、实验目的
1加深对电路理论概念的理解
2进一步加深计算机辅助分析及设计的概念
3熟练掌握对电路进行计算机辅助分析的过程
4掌握时序逻辑电路的EDA设计方法
二、实验要求
东西、南北两个方向各安装三色信号灯(红、绿和黄)能够自动按照下面的规律变换:
方向
持续时间
40s
5s
40s
5s
东西
红
红
绿
黄
南北
绿
黄
红
红
三、实验原理
根据设计要求可知,电路结构为:
1、90进制减计数器
2、信号灯控制器
控制器跟据计数器输出信号,当计数值到40s,45s,85s,90s时,控制器控制信号灯发生相应的反应。
即可达实验任务的要求
四、计算机辅助设计
设cp为时钟信号输入端,YEL0,YEL1,GRE0,GRE1,RED0,RED1为信号灯控制引脚。
则原理图如2.1所示:
图2.1交通灯控制器原理图
JISHU90为90进制计数器,输出计数信号传送给控制器LED0。
LED0根据计数信号,控制各个交通灯的亮灭情况。
JISHU90模块程序清单:
MODULEJISHU90
CPPIN;
D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0PINISTYPE'REG';
Q=[D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0];
EQUATIONS
Q.CLK=CP;
WHEN(Q>=0)&(Q<90)THENQ:
=Q+1;
WHEN(Q==90)THENQ:
=0;
END
LED0模块程序清单:
MODULELED0
Q6,Q5,Q4,Q3,Q2,Q1,Q0PIN;
RED0,YEL0,GRE0,GRE1,YEL1,RED1PINISTYPE'COM';
Q=[Q6..Q0];
EQUATIONS
WHEN(Q>=0)&(Q<40)THEN{RED0=0;YEL0=0;GRE0=1;RED1=1;YEL1=0;GRE1=0;}
WHEN(Q>=40)&(Q<45)THEN{RED0=0;YEL0=1;GRE0=0;RED1=1;YEL1=0;GRE1=0;}
WHEN(Q>=45)&(Q<85)THEN{RED0=1;YEL0=0;GRE0=0;RED1=0;YEL1=0;GRE1=1;}
WHEN(Q>=85)&(Q<90)THEN{RED0=1;YEL0=0;GRE0=0;RED1=0;YEL1=1;GRE1=0;}
END
五、实验测试与仿真
实验测试程序如下所示:
MODULELED3
CP,YEL0,RED0,GRE0,GRE1,YEL1,RED1PIN;
X=.X.;
C=.C.;
OUT=[GRE0,YEL0,RED0,GRE1,YEL1,RED1];
TEST_VECTORS
([CP]->[OUT])
@REPEAT200{[C]->[X];}
END
测试仿真结果如图2.2所示:
图2.2交通灯控制器仿真图
六、实验总结与体会
通过本实验,我对ispLEVER软件的应用能力得到加强,在设计交通灯控制器的过程中,懂得如何去设计时序逻辑电路,以及编写ABEL语言源程序,及其测试程序。
在编写测序的过程中,我又遇到很多编译错误的问题,但每个问题我被我逐一解决。
通过解决这些编译问题,我对常见编译错误的提示有了基本的认识,这将提高我的ABEL语言编程能力,为以后做电子设计自动化打下了很好的基础。
同时我也发现,要想更好的提高自己对EDA的设计能力,以及真正熟练掌握EDA,单靠这几个实验是远远不够的。
自己一定要在课余时间好好加强。
实验三九九乘法表的设计
一、实验目的
1加深对电路理论概念的理解
2进一步加深计算机辅助分析及设计的概念
3熟练掌握对电路进行计算机辅助分析的过程
二、实验要求
要求:
输入两个4位二进制数,分别显示它们以及它们的积。
三、实验原理
根据设计要求可知,电路结构为:
1、2进制乘法器
2、8421BCD译码器
对于2进制乘法器,利用
即可实现2进制乘法器。
对于8421BCD译码器,利用
即可实现100以内的译码。
四、计算机辅助设计
设A3,A2,A1,A0组成乘数8421BCD码,B3,B2,B1,B0组成被乘数8421BCD码,Q7,Q6,Q5,Q4为积的高四位BCD码,Q3,Q2,Q1,Q0为积的低四位BCD码。
则原理图如3.1所示:
图3.1九九乘法表原理图
MUL9为2进制乘法器;
TRAN为100以内二进制数据的8421BCD译码器。
MUL9模块程序清单:
MODULEMUL9
A0,A1,A2,A3,B0,B1,B2,B3PIN;
C7,C6,C5,C4,C3,C2,C1,C0PINISTYPE'COM';
C=[C7..C0];
P1=[0,0,0,0,A3*B0,A2*B0,A1*B0,A0*B0];
P2=[0,0,0,A3*B1,A2*B1,A1*B1,A0*B1,0];
P3=[0,0,A3*B2,A2*B2,A1*B2,A0*B2,0,0];
P4=[0,A3*B3,A2*B3,A1*B3,A0*B3,0,0,0];
EQUATIONS
C=P4+P3+P2+P1;
END
TRAN模块程序清单:
MODULETRAN
D7..D0PIN;
Q7..Q0PINISTYPE'COM';
A=[D7..D0];
Q=[Q7..Q0];
EQUATIONS
WHEN(A>=0)&(A<=9)THENQ=A;
WHEN(A>=10)&(A<=19)THENQ=A+6;
WHEN(A>=20)&(A<=29)THENQ=A+12;
WHEN(A>=30)&(A<=39)THENQ=A+18;
WHEN(A>=40)&(A<=49)THENQ=A+24;
WHEN(A>=50)&(A<=59)THENQ=A+30;
WHEN(A>=60)&(A<=69)THENQ=A+36;
WHEN(A>=70)&(A<=79)THENQ=A+42;
WHEN(A>=80)&(A<=89)THENQ=A+48;
END
五、实验测试与仿真
实验测试程序如下所示:
MODULEMUL99
A3,A2,A1,A0,B3,B2,B1,B0,S7..S0PIN;
M1=[A3,A2,A1,A0];
M2=[B3,B2,B1,B0];
S=[S7..S0];
X=.X.;
TEST_VECTORS
([M1,M2]->[S])
[2,4]->[X];
[9,9]->[X];
[6,7]->[X];
END
测试仿真结果如图3.2所示:
图3.2九九乘法表仿真电路
六、实验总结与体会
通过本实验,我对ispLEVER软件的应用能力进一步得到加强,在设计九九乘法表的设计的过程中,懂得如何去设计同步逻辑电路,以及编写ABEL语言源程序,及其测试程序。
同时,在实验过程中,我学会了如何构建顶层文件,编写各个子模块程序并将它们连接起来。
总之,在本实验中,我对ABEL语言编程能力进一步得到提高,尤其是系统综合设计能力。
同时我也决定,自己在课后一定要更好的加强自己对EDA的设计能力,真正熟练掌握EDA,真正将所学知识付诸于实践。
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