1、专业班级:
学号: 姓名:
EDA 技 术 实 验 报 告
实验项目名称:在QuartusII中用原理输入法设计4位加法器
实验日期: 2012.05.14 实验成绩:
实验评定标准:
1)实验程序是否正确
A( )B( )C( )
2)实验仿真、结果及分析是否合理
A( )B( )C( )
3)实验报告是否按照规定格式
A( )B( )C( )
一、 实验目的
2、 .熟悉利用Quartus II的原理图输入方法设计简单组合电路,掌握层次化设计的方法,并通过一个4位全加器的设计把握利用EDA软件进行原理图输入方式的电子线路设计的详细流程。
二、 实验原理:
一个4位全加器可以由4个1位全加器构成,加法器间的进位可以串行方式实现,及将低位加法器的进位输出cout与相邻的高位加法器的最低输入信号cin相接(串行进位加法器)
三、 实验器材
QuartusII软件,ACE
3、X1K系列EP1K30TC等。
四、 实验内容(实验过程)
实验内容1:按照附录四介绍的方法与流程,完成半加器和全加器的设计,包括原理图,编译,综合,适配,仿真,实验板上的硬件测试,并将此全加器电路设置成一个硬件符号入库。
A. 打开Quantus2软件,选择 new project wizard 新建项目。
B. 在该项目下新建图形文件(block diagram/schematic file),如图调出门电路连接成半加器。
C. 进行编译和仿真。记录实验结果。
仿真前要新建波形文件,file new。弹出的对话框选择other files选项卡面的vector wa
4、veform file。
在新建的波形文件左边空白栏点击鼠标右键,选择insert insert node or bus.
在出现的对话框中直接点击node finder。之后,在出现的对话框中选择list ,当坐标的node find栏中出现设计文件的输入输出端口后,再点击“》”加入右边“selected nodes”栏中,然后就ok。
D.把该半加器生成符号,以备下一环节的全加器使用,选择files create。
E.在该项目下新建一个图形文件,调入2个半加器符号,建立全加器的原理图。对照书上图形,否则始终编译的是前面的半加器(任何包括多个文件的项目,都对顶层
5、文件进行编译,要编译哪个文件就要把相应的文件设为顶层文件)。方法:选择project set as top-level entity。
G.仿真,方法如前,记得保存波形文件为项目文件(也就是会覆盖前面半加器的波形文件,所以先把半加器的波形文件用全拼拷贝的形式保存成word文档)。
实验内容2:建立一个更高层次的原理图设计,利用实验一获得的1位全加器构成4位全加器。注意总线连接方式必须对连线命名,方式是单击要命名的连线,出现光标后直接输入连线的名字。并完成编译、综合、适配、仿真和硬件测试。选择电路模式1;键入4位加数,键2输入4位被加数;可以由键8来控制最低位的进位;发光管D4~D1显
6、示加和;D8显示进位count。
重点是在实验1的基础上完成实验2.
五、 实验程序
无
六、 实验仿真、结果及分析
<一>、一位全加器图
图一
<二>、运行后的全加器图 (图二、图三)
图二
图三
<三>、4位全加器的原理图:
图四
<四>、经过仿真后的时序图 (图五、图六)
7、
图五
图六
<五>、实验结果及分析 :
通过实验,了解了一位加法器以及四位加法器的设计流程。但是由于在仿真仿真过程中会出现时延情况,虽然是由于实验器材本身产生的,导致实验结果可能不是那么的理想,但那也是属于正常现象。
1位全机器:
通过对以上图中建立的模型可知:在此一位加法器中,a,b 分别为输入,即加数与被加数,而co为进位,s为和。经过演算,当a=b=0 时,co 和s同 为0;从而,通过实验,该全加器实现了最初的预定功能。
4位全加器:
而对于四位加法器,为了避免数据上的重复,所以数据、字母均有所改变,通过对一位加法器的熟悉,建立起四位加法器,通过对建立的四位加法器模型分析可知:该四位加法器模型基本正确。