修数字逻辑与数字电路课程时的一些实验报告
《数字逻辑与数字电路》实验指导
实验1.Verilog HDL输入方式组合电路的设计
多路选择器和三人表决电路的设计
(1) 实验目的:进一步熟悉Quartus II的Verilog HDL文本设计流程,组合电路的设计仿真和硬件测试。
(2) 实验内容1、多路选择器的设计:
根据教材5.1节的流程,利用Quartus II完成2选1多路选择器的文本编辑输入(MUX21.v)和仿真测试等步骤,给出仿真波形。
在实验系统上硬件测试,验证此设计的功能。对于引脚锁定以及硬件下载测试,a和b分别接来自不同的时钟;输出信号接蜂鸣器。最后进行编译、下载和硬件测试实验(通过选择键1,控制s,可使蜂鸣器输出不同音调)。
(4) 实验内容2、三人表决电路的设计:
根据教材5.1节的流程,利用Quartus II完成三人表决电路的文本编辑输入(图5-36)和仿真测试等步骤,给出仿真波形。
在实验系统上硬件测试,验证此设计的功能。对于引脚锁定以及硬件下载测试,ABC[2..0]分别接自键3、键2、键1;CLK接自时钟CLOCK0(256Hz),输出信号X接D1,输出信号Y接蜂鸣器。最后进行编译、下载和硬件测试实验(通过按下键3、键2、键1,控制D1的亮灭)。
(5) 实验报告:根据以上的实验内容写出实验报告,包括程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试和详细实验过程;给出程序分析报告、仿真波形图及其分析报告。参考ppt实验指导课件。
实验2.原理图输入方式全加器设计
(1) 实验目的: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8位全加器的设计把握文本和原理图输入方式设计的详细流程。
(2) 实验原理:一个8位全加器可以由8个1位全加器构成,加法器间的进位可以串行方式实现,即将低位加法器的进位输出cout与相邻的高位加法器的最低进位输入信号cin相接。
(3) 实验内容1:按照教材4.6节完成半加器和1位全加器的设计,包括用文本或原理图输入,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元件符号入库。
(4) 实验内容2:建立一个更高层次的原理图或文本设计,利用以上获得的1位全加器构成8位全加器,并完成编译、综合、适配、仿真和硬件测试。
(5) 实验报告:根据以上的实验内容写出实验报告,包括程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试和详细实验过程;给出程序分析报告、仿真波形图及其分析报告。参考ppt实验指导课件。
实验3.7段数码显示译码器设计
(1) 实验目的:进一步熟悉Quartus II的Verilog HDL文本设计流程,组合电路的设计仿真和硬件测试。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,把握文本和原理图输入方式设计的详细流程。
(2) 实验原理:7段数码显示译码器设计采用case语句对数码管的七个段分别进行赋值0或1,实现数字的显示;使用if-else语句设计模16计数器。
(3) 实验内容1:使用VerilogHDL语言设计一个7段数码显示译码器并进行仿真及下载。
(4) 实验内容2:使用VerilogHDL语言设计一个模16计数器,含计数使能端(en)与异步清零端(clr),当en为高电平时开始计数,为低电平时停止计数,将计数器与7段数码显示译码器使用原理图进行连接,并仿真及下载。
(5) 实验报告:根据以上的实验内容写出实验报告,包括程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试和详细实验过程;给出程序分析报告、仿真波形图及其分析报告。参考ppt实验指导课件。
原理工程图:
实验4.基于LPM宏模块的计数器设计
(1) 实验目的:初步掌握Quartus II基于LPM宏模块的设计流程与方法并由此引出基于LPM模块的许多其他实用数字系统的自动设计技术。
(2) 实验内容:
根据教材175页8.5节的流程,利用Quartus II完成基于LPM宏模块的计数器设计编辑和仿真测试等步骤,给出仿真波形。
在实验系统上硬件测试,验证此设计的功能并进行解说。对于引脚锁定以及硬件下载测试。
(3) 实验报告:根据以上的实验内容写出实验报告,包括程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试和详细实验过程;给出程序分析报告、仿真波形图及其分析报告。
实验5.序列检测器状态机设计
(1) 实验目的:用状态机实现序列检测器的设计,了解一般状态机的设计与应用。
(2) 实验原理:序列检测器可用于检测一组或多组由二进制吗组成的脉冲序列信号,当序列检测器连接收到一组串行二进制码后,如果这组码与检测器中预先设置的码相同,则输出1,否则输出0。
(3) 实验内容1:按照教材180页8.7节的流程,利用Q
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