電子線路EDA實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)一 五人表決器的設(shè)計(jì)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解和初步掌握ISPLENVER軟件的基本操作方法，Abel語言的編寫。2.加深電路設(shè)計(jì)的概念以及了解計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)分析的過程。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟本實(shí)驗(yàn)要求利用ISPLEVER軟件完成對(duì)五人表決器的設(shè)計(jì)及仿真，表決的規(guī)則是：多數(shù)勝少數(shù)。分析題意，我們可以知道此次仿真應(yīng)有五個(gè)輸入端口，一個(gè)輸出端口。分別設(shè)置其A、B、C、D、E為輸入端口，F(xiàn)為輸出端口?？煞治觯何迦酥腥我馊送ㄟ^則表決通過，故得到其邏輯表達(dá)式為： F=ABC+ABD+ABE+ACD+ACE+ADE+BCD+BCE+BDE+CDE實(shí)驗(yàn)步驟1、打開IPSPLEVER軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目，命名為v

2、ote.syn。2、在新建項(xiàng)目的基礎(chǔ)上新建一個(gè)原理圖文件，命名為vote51.sch。運(yùn)用軟件按繪制原理圖如下所示：圖1：五人表決器原理圖3、 在頂層原理圖的基礎(chǔ)上，為模塊編寫ABEL語言程序，原理圖中建立了V3模塊，新建立一個(gè)程序V3.abl文件。MODULE V3A,B,C,D,E PIN;F PIN ISTYPE com;EQUATIONSF=A&B&C#A&B&D#A&B&E#A&C&D#A&C&E#A&D&E#B&C&D#B&C&E#B&D&E#C&D&E;END4、 編寫此項(xiàng)目的仿真文件程序vote50.abv得到：MODULE vote50A,B,C,D,E,F PIN;X=.X

3、.;TEST_VECTORS(A,B,C,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、 對(duì)此項(xiàng)目文件進(jìn)行仿真，得到仿真結(jié)果如圖：圖2：實(shí)驗(yàn)結(jié)果仿真分析三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析本次實(shí)驗(yàn)為五人表決器的設(shè)計(jì)，要求A、B、C、D、E五個(gè)輸入中不少于三個(gè)為1，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸出即為1。通過分析，我們得到了表決器輸出的邏輯表達(dá)式，然后根據(jù)表達(dá)式完成了VOTE項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)后進(jìn)行仿真得到：A、B、C、D、E全為1時(shí)則為全票通過；A、B、D、E為1，C為0時(shí)F為1；A、B、E為1，C、

4、D為0時(shí)輸出F為1；當(dāng)A、B為1，C、D、E為0時(shí)F為0；A、B、C、D為0，E為1時(shí)輸出F為0；當(dāng)A、B、C、D、E全為0時(shí)，則F=0；經(jīng)過TEST文件來對(duì)程序檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)基本可以完成表決任務(wù)。四、實(shí)驗(yàn)小結(jié)EDA實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在完成的過程中存在著操作不熟練，操作中有失誤等問題。通過這次的實(shí)驗(yàn)，已基本了解了ISPLEVER的操作方法，掌握了運(yùn)用此軟件完成電子設(shè)計(jì)的基本流程，并且能夠運(yùn)用ABEL語言完成對(duì)芯片模塊的程序設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)二 九九乘法表的設(shè)計(jì)1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解和掌握ISPlever 軟件的基本操作方法以及電子線路的程序編寫和abel語言的編寫。2、通過實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)電路設(shè)計(jì)概念以

5、及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)分析的過程。3、通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件完成乘法器的設(shè)計(jì)，以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及理論知識(shí)的應(yīng)用能力。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟本次實(shí)驗(yàn)要求完成九九乘法表的設(shè)計(jì)，即要求輸入0-9之間的數(shù)字相乘能夠得到相應(yīng)的乘積的結(jié)果。聽過分析可知要完成此項(xiàng)功能需要8位輸入來送入乘數(shù)與被乘數(shù)，并且需要7位輸出來輸出積的結(jié)果。若要明顯的顯示出此次的設(shè)計(jì)，還要對(duì)積進(jìn)行BCD的編碼轉(zhuǎn)換（輸入0-9時(shí)，二進(jìn)制碼與BCD碼保持一致，故乘數(shù)不需要譯碼即可輸出），即在乘法器的基礎(chǔ)上再設(shè)計(jì)一個(gè)譯碼轉(zhuǎn)換模塊完成二進(jìn)制向BCD碼的轉(zhuǎn)換。在實(shí)驗(yàn)中，可以設(shè)計(jì)A3、A2、A1、A0為被乘數(shù)的四位二進(jìn)制碼，B3、B2、B1、B0為乘

6、數(shù)的四位二進(jìn)制碼，J7、J0為乘積的八位BCD輸出碼，C3、C0為乘數(shù)的BCD輸出碼，D3、D0為被乘數(shù)的BCD輸出碼。我們可得到乘積的各位邏輯表達(dá)式為：S0=A0*B0S1=A1*B0+A0*B1S2=A2*B0A1*B1A0*B2S3=A3*B0A2*B1A1*B2A0*B3S4=A3*B1A2*B2A1*B3S5=A3*B2A2*B3S6=A3*B3在譯碼的模塊，需要將乘積結(jié)果的二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換為BCD碼，故通過分析可知在0-9內(nèi)，數(shù)字的二進(jìn)制碼等于其BCD碼；當(dāng)其10-19內(nèi)時(shí)，數(shù)字的BCD碼等于其二進(jìn)制碼加上6；當(dāng)其在20-29內(nèi)時(shí)，數(shù)字的BCD碼則等于其二進(jìn)制碼加上12；并以此類推可得

7、譯碼的相關(guān)邏輯表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)步驟：1、打開ISPLEVER軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目，并命名為mul.syn。2、在新建的項(xiàng)目基礎(chǔ)上新建一個(gè)原理圖文件，并為之命名為multi.sch。用軟件繪制原理圖如下所示：圖1 ：九九乘法器的原理圖3、 在頂層原理圖的基礎(chǔ)上，編寫ABEL語言程序，在原理圖中設(shè)計(jì)了兩個(gè)模塊，即MUL模塊和TRA模塊。故應(yīng)對(duì)這兩模塊進(jìn)行邏輯功能設(shè)定，則可得如下程序：乘法器編程MUL.abl。MODULE MULA0,A1,A2,A3,B0,B1,B2,B3 PIN;S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6 PIN ISTYPE COM;S=S6.S0;P3=0,0,0,A3*B0,A2

8、*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 譯碼器輸出部分編程TRA.abl。MODULE TRAA0,A1,A2,A3,A4,A5,A6 PIN;Q7.Q0 PIN ISTYPE COM;A=0,A6.A0;Q=Q7.Q0;EQUATIONSWHEN (A=0)&(A=10)&(A=20)&(A=30)&(A=40)&(A=50)&(A=60)&(A=70

9、)&(A=80)&(AJ)1,1-X;1,4-X;7,6-X;5,5-X;3,4-X;8,6-X;END5、 在完成的設(shè)計(jì)和仿真文件的基礎(chǔ)上，得到仿真結(jié)果如下：圖2：九九乘法器的仿真圖像3、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析本次設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)完成九九乘法表的功能，并且要求輸入和輸出能夠按照BCD編碼輸出。通過完成對(duì)乘法器和譯碼電路兩個(gè)電路的設(shè)計(jì)編程和連接來完成此項(xiàng)功能的設(shè)計(jì)。通過仿真，可看到程序完成了1x1=1;1x4=4;7x6=42;5x5=25;3x4=12;8x6=48。本次實(shí)驗(yàn)完成了乘法的運(yùn)算，并能夠成功的完成0-9內(nèi)的數(shù)字的相乘。4、 實(shí)驗(yàn)小結(jié)作為EDA實(shí)驗(yàn)的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，要求能夠完成九九乘法表的功能，實(shí)驗(yàn)

10、設(shè)定的是8個(gè)輸入，即乘數(shù)4位，被乘數(shù)4位，并且其輸入的范圍是0-9，成績輸出為8位BCD編碼，輸出范圍為0-81。經(jīng)過這是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，不僅通過查閱資料開闊了自己的視野，鞏固了電子設(shè)計(jì)的理論知識(shí)，并且通過再一次的實(shí)驗(yàn)練習(xí)，更加熟練的掌握此電子設(shè)計(jì)軟件的流程，對(duì)此軟件的操作有了更深的了解。實(shí)驗(yàn)三 交通燈的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解和掌握ISPlever軟件的基本操作方法以及電子線路的程序編寫abel語言的編寫。2、通過實(shí)驗(yàn)，加深電路設(shè)計(jì)的概念及了解計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)分析的過程。3、通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件完成交通燈的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)十字路口的交通燈功能，以此來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及理論知識(shí)的應(yīng)用能力。二、實(shí)

11、驗(yàn)內(nèi)容以及步驟本次實(shí)驗(yàn)要求完成交通燈的相關(guān)功能設(shè)計(jì)，即在馬路的東西向和馬路的南北向分別放置紅黃綠燈，在45秒東西向的紅燈亮，此時(shí)南北向的綠燈亮40秒，之后的5秒便是黃燈；緊接著東西向的40秒是綠燈亮，5秒是黃燈亮，此時(shí)南北向則是45秒的紅燈亮。分析此題目，可以知道要完成的是計(jì)數(shù)部分，完成45的計(jì)數(shù)來顯示燈亮的時(shí)間，并完成90計(jì)數(shù)部分，因?yàn)槊總€(gè)方向燈亮的周期為90.當(dāng)遇到特殊情況，按下控制按鈕S，則兩個(gè)方向均為紅燈；特殊情況解除時(shí)，松開S，則還原，繼續(xù)之前的狀態(tài)自動(dòng)運(yùn)行。經(jīng)過分析，在設(shè)計(jì)的項(xiàng)目里面設(shè)置輸入端口CP，R，S即CP是電路的時(shí)鐘控制，R是計(jì)數(shù)部分的清零端，S是計(jì)數(shù)器的使能控制端以及燈顯

12、示部分的突發(fā)控制按鍵。設(shè)計(jì)的項(xiàng)目的輸出部分則是Q7、Q0、R1、G1、Y1、R2、G2、Y2、Q7、Q0是計(jì)數(shù)部分的BCD譯碼輸出，其他的輸出端口則是控制燈的亮?xí)r。實(shí)驗(yàn)步驟：1、 打開ISPLEVER軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目，并命名為jiaotong.syn。2、 在新建的項(xiàng)目基礎(chǔ)上新建一個(gè)原理圖文件，并命名為jt.sch。用軟件繪制原理圖如下圖2 所示：3、 在頂層原理圖的基礎(chǔ)上，編寫ABEL預(yù)壓程序，在原理圖中設(shè)計(jì)了兩個(gè)模塊，即SUM4模塊和SUM90模塊和TRAN6模塊和XSH模塊。故應(yīng)對(duì)這兩個(gè)模塊進(jìn)行邏輯功能的設(shè)定，可得到如下程序：圖1：交通燈的原理圖設(shè)計(jì)4、 在已設(shè)計(jì)好的原理圖以及程序的基

13、礎(chǔ)上，來設(shè)計(jì)仿真文件對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行仿真得到文件jiaotong.abv。程序： A、SUM45模塊的程序設(shè)計(jì)SUM45.abl MODULE SUM45 CP,R,EN PIN; Q5.Q0 PIN ISTYPE REG; Q=Q5.Q0; EQUATIONS Q.CLK=CP; Q.AR=R; WHEN !EN THEN Q:=Q; WHEN EN&(Q0)THEN Q:=Q-1; WHEN EN&(Q=0) THEN Q:=44; END B、 SUM90模塊的程序設(shè)計(jì)SUM90.abl MODULE SUM90 CP,R,EN PIN; Q6.Q0 PIN ISTYPE REG; Q=Q6.

14、Q0; EQUATIONS Q.CLK=CP; Q.AR=R; WHEN !EN THEN Q:=Q;WHEN EN&(Q0)&(Q=0)&(A=10)&(A=20)&(A=30)&(A=40)&(A=50)&(A=45)&(A=5)&(A=0)&(AQ,M) REPEAT 270 C,0,0-X,X; REPEAT 270 C,0,1-X,X; REPEAT 270 C,1,0-X,X;REPEAT 270 C,1,1-X,X; END5對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行仿真，得到了仿真結(jié)果如下所示圖2：交通燈仿真圖像圖3：交通燈的仿真圖像2圖4：交通燈的仿真圖像33、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析本次實(shí)驗(yàn)，要求完成交通燈的設(shè)計(jì)，對(duì)此設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行3個(gè)周期即270秒的仿真發(fā)現(xiàn)，在每個(gè)周期內(nèi)，G1燈在44-06秒內(nèi)亮然后05-00秒內(nèi)Y1燈亮，與此同時(shí)，R2燈亮?xí)r44-00秒；接下來的44-06秒內(nèi)G2亮然后05-00秒內(nèi)Y2燈亮，