10080EDA第一次实验报告.docx
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10080EDA第一次实验报告
EDA实验报告
题目:
软硬件平台的使用
学院:
信息科学与工程学院
姓名:
学号:
专业班级:
通信四班
完成日期:
2012/3/28
实验一软硬件平台的使用
实验设备:
(1)PC机一台
(2)自制数字系统实验箱
(3)QuartusⅡ配套软件
实验内容:
利用QuartusⅡ完成两位数码管显示电路的逻辑设计,通过波形仿真及件实验箱验证设计,并记录结果,完成报告。
实验过程:
(以模4计数器为例)
1.创建工程文件
(1)指定文件名
选择File—>NewProjectWizard,打开向导,新建工程所在路径,工程名称和顶层实体名称(工程文件名与顶层实体名一致),再单击Next按钮。
(2)添加源文件和用户库
在新建工程向导中添加工程所需设计源文件及设置用户库,再单击Next按钮。
(3)选择目标器件
在Family下拉列表中选择Flex10K,在Targetdevice中选择Specificdeviceselectedin“Availabledevices”list单选按钮,确定器件型号为EPF10K20T1144-4或EPF10K20TC144-3,
再单击Next按钮。
(4)选择第三方EDA工具
选择默认,单击Next按钮。
(5)工程信息确认
2.设计输入
(1)创建设计文件
在Quartus2主界面中选择File—>New命令,在淡出的对话框中选择BlockDiagram/SchematicFile项并单击OK按钮。
(2)元件放置
在图形编辑器的空白处双击,在Libraries列表中选择Others-Maxplus2-74161,或在Name框中直接输入所需器件,并拖动元件放置在适合位置。
(3)元件命名及连接
右击,选择Properties,在name栏中输入元件或导线名,粗线表单向总线----Name[m..n],与总线连的支线Name[m],Name[m-1],....,Name[n+1],Name[n]。
总线q[1..0],支线q[1],支线q[0]。
(4)保存文件
3.编译
选择Processing-ComplierTool,单击Start,执行全编译。
4.仿真功能验证
(1)建立波形文件
选择菜单File-New,在弹出的新建文件对话框中选择VectorWaveformFile,并单击OK按钮。
(2)添加节点
选择Edit-Insert-InsertNodeorBus命令,在所弹出的对话框中单击NodeFinder按钮。
再在弹出的窗口中的Filter下拉列表中选择Pins:
all,其他默认,单击List按钮,NodeFound列表中显示所有节点,然后双击节点名将节点添加到右侧SelectedNodes中,单击OK按钮,在返回到InsertNodeorBus对话框。
在Radix下拉列表中选择Binary,单击OK,返回波形编译窗口查看选定输入输出节点状况。
(3)参数设置
设置EndTime结束时间和GridSize网格大小:
选择菜单Edit-EndTime命令,弹出结束时间对话框,在Time文本框中更改仿真结束时间为2us,其他不变;选择菜单Edit-GridSize,弹出网格大小设置框,Period文本框中设置为100ns。
(4)输入信号激励
在图中选中节点clk,使其变成蓝色高亮状态,然后选择左侧波形编辑工具栏中的按钮,弹出时钟设置对话框。
设置时钟信号的周期100ns、相位偏移0ns和占空比50%,单击OK按钮,返回波形编辑窗口选择菜单View->Zoomout命令缩小波形显示。
(5)保存波形文件。
选择菜单File->Save命令,弹出Saveas对话框,保存为counter4.vwf,并选中Addfiletocurrentproject项。
单击“保存”按钮,完成文件的保存。
(6)仿真。
a.功能仿真
选择菜单Processing->GenerateFunctionalSimulationNetlist命令,产生功能仿真网表。
选择菜单Assignments->Settings命令,弹出工程设置对话框,单击SimulatorSettings选项,在右侧的Simulationmode下拉列表中选择Functional项,并指定Simulationinput波形激励文件counter4.vwf,单击OK按钮完成设置。
选择菜单Processing->StartSimulation命令,启动功能仿真,仿真结束依据新的Simulationreport窗口查看结果,可以看出逻辑关系正确,功能仿真没有延时。
⒉时序仿真
选择菜单Assignments->Settings命令,弹出仿真设置对话框,单击SimulatorSettings选项后,在右侧的Simulationmode下拉列表中选择Timing,其他按默认设置,单击OK按钮完成设置。
参照下一节完成目标器件及管脚分配。
选择菜单Processing->CompilerTool命令,单击Start按钮,执行全编译。
选择菜单Processing->StartSimulation命令,启动仿真器,出现时序仿真结果。
5.目标器件选择及管脚分配
目标器件在创建工程时已选择完毕,如需修改可以选择菜单Assignments->Devices命令,弹出Device设置对话框修改Devicefamily与Availabledevices选项。
选择菜单Assignments->Pins或Assignments->PinPlanner命令,弹出的窗口包括器件封装试图,以不同颜色和符号表示不同类型的管脚,并以其他符号符号表示I/O块。
选中第一行(clk行)为蓝色高亮状态,双击Location列的空白格,弹出管脚列表下拉选择合适的管脚资源。
依据实验板上输入输出资源将该时钟信号clk锁定到目标管脚P122。
同理锁定其它输出信号q[1]、q[0]两个发光二极管上。
选择菜单Processing->CompilerTool命令,单击Start按钮,执行全编译,更新.sof下载文件。
6.编程下载及硬件测试
芯片的配置信息可由配置程序植入,且掉电便丢失。
用户需要每次系统上电后重新配置。
DDA-I型实验箱以及DDA-I便携型实验板使用的FLEX系列,下面对其进行配置。
(1)将下载电缆线与PC并口或USB接口(DDA-I型便携式实验板)连接,打开试验平台电源开关。
选择Tools->Programmer命令,进入下载窗口。
(2)单击HarewareSetup按钮,弹出电缆配置对话框。
(3)单击Addhardware按钮,弹出对黄狂。
在Hardwaretype下拉列表中选择BypeBlasterMVorBypeBlaster2项,Port为LPT1。
(4)单击OK按钮,返回对话框,确认设置后单击close按钮,完成电缆配置。
(5)下载配置如图所示,然后单击Start按钮,Progress栏中出现100%,下载成功。
2.3选1多路选择器
编写VHDL代码进行设计:
保存文件,分析综合后进行管脚分配。
3.2-3译码器
电路图:
数码管扫描显示电路
(1)将设计源文件counter4.bdf,mux4_3_1.vhd,decoder2_3.bdf复制到新建工程文件所在文件夹中。
并完成counter4.bdf,mux4_3_1.vhd,decoder2_3.bdf的符号创建。
(2)建立顶层bdf文件,完成顶层电路连接,如图
然后进行管脚分配、仿真验证、编程配置及硬件测试。
其中时序仿真图如下:
至此,完成实验。
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