基于MSI芯片74160設(shè)計(jì)模為100的計(jì)數(shù)器

基于MSI芯片74160設(shè)計(jì)模為100的計(jì)數(shù)器基于MSI芯片74160設(shè)計(jì)模為100的計(jì)數(shù)器

1、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

基于MSI芯片74160，利用QuartusII軟件設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)數(shù)器的規(guī)律功能，通過電路的仿真和硬件驗(yàn)證，進(jìn)一步了解計(jì)數(shù)器的特性和功能。

2、試驗(yàn)原理：

利用集成計(jì)數(shù)器MSI芯片的清零端和置數(shù)端實(shí)現(xiàn)歸零，可以按自然態(tài)序進(jìn)展計(jì)數(shù)的N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法。集成計(jì)數(shù)器中，清零、置數(shù)均采納異步方式的有74LS163；均采納異步方式的有74LS193、74LS197、74LS192；清零端采納異步方式、置數(shù)端采納同步方式的有74LS161、74LS160。

74161/74160功能真值表輸入CLRNLDNENTENPCPD01111X0111XX10XXX1X0X↑↑XXXDXXXCXCXXXBXBXXXAXAXXX輸出QDQC0D0CQB0BQA0ARCO00步進(jìn)計(jì)數(shù)保持保持表1

圖13、試驗(yàn)環(huán)境：

PC機(jī)（Windowsxp，QuartusII）

4、試驗(yàn)內(nèi)容：

根據(jù)第五章相關(guān)內(nèi)容，完成計(jì)數(shù)器的實(shí)際，包括原理圖輸入、編譯、綜合、適配、仿真，并將此計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)成一個(gè)硬件符號入庫。最終利用兩個(gè)MSI芯片74160完成一個(gè)模為60的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)，包括原理圖的輸入、編譯、綜合、適配、仿真。

5、試驗(yàn)步驟：

Step1.啟動(dòng)QuartusII“開頭”菜單“全部程序”中的“Altera”程序框中選擇“QuartusII”如圖1所示：

Step2.建立工作庫名目文件夾以便設(shè)計(jì)工程工程的存儲(chǔ)

EDA工具中的任何一項(xiàng)設(shè)計(jì)都是一項(xiàng)工程（PROJECT）,應(yīng)首先為此工程建立一個(gè)放置與此工程相關(guān)的文件的文件夾，此文件夾將被EDA軟件默認(rèn)為工作庫（WORKLIBRARY）.一般不同的設(shè)計(jì)工程最好放在相應(yīng)的文件夾中，留意，一個(gè)設(shè)計(jì)工程可以包含多個(gè)設(shè)計(jì)文件夾。本工程中的文件夾取名為counter_100，路徑為：E:/數(shù)字規(guī)律/作業(yè)/100511217/。留意：文件夾名不能用中文，且不行帶空格。

Step3.輸入設(shè)計(jì)（1）翻開QuartusII，選擇File|New命令。在New窗口中（如圖2所示）的DeviceDesignFile中選擇硬件設(shè)計(jì)文件類型為BlockDiagram/SchematicFile，然后在框圖設(shè)計(jì)文件編輯窗中輸入源程序圖1的文件。

圖2(2)放置元件

在原理圖空白處雙擊鼠標(biāo)，跳出Symbol選擇窗口（或單擊右鍵選擇Inster→Symbol…），消失元件對話框圖2

圖3為了設(shè)計(jì)一位全加器，可參考圖1，分別調(diào)入元件input、output、與門AND4、MSI芯片74160，并連接好。然后分別在input和output的PINNAME上雙擊使其變黑，再用鍵盤分別輸入各引腳名：CLRN，CLK（時(shí)鐘），CO（輸出），Q[7..0]（兩個(gè)74160共8個(gè)輸出）。以及Q[0]到Q[7]輸出。（3）文件存盤

從菜單File中選擇Saveas命令，選擇剛剛為自己工程建立的名目E:/數(shù)字規(guī)律/作業(yè)/100511217/，將設(shè)計(jì)好的圖文件取名為：counter_100（留意后綴是.bdf），并存盤在E:/數(shù)字規(guī)律/作業(yè)/100511217/名目內(nèi)，如圖4所示。

圖4Step4.新建工程

（1）單擊File/NewProjectWizard，彈出“工程設(shè)置”對話框，如圖5

圖5

第1行的E:/數(shù)字規(guī)律/作業(yè)/100511217/表示工程所在的工作庫文件夾，第2行表示該工程的工程名，此工程名可以取任何其他的名，也可以用頂層文件實(shí)體名作為工程名；第3行是當(dāng)前工程頂層文件的實(shí)體名（此處輸入的頂層文件實(shí)體名與之后的設(shè)計(jì)文件實(shí)體名一樣，默認(rèn)的頂層文件名與工程名一樣），此處即為counter_100。（2）參加設(shè)計(jì)文件

單擊Next按鈕，在彈出的對話框中單擊File欄中的“?”，將于工程相關(guān)的全部文件參加工程中，單擊Add按鈕進(jìn)入此工程，即可得如圖6所示的狀況。

圖6添加設(shè)計(jì)文件

（3）選擇目標(biāo)芯片（用戶必需選擇與開發(fā)板相應(yīng)的FPGA器件型號）：

這時(shí)彈出選擇目標(biāo)芯片的窗口，首先在Family欄選擇目標(biāo)芯片系列，在此選擇Cylone系列，如圖7所示。再次單擊Next按鈕，選擇此系列的詳細(xì)芯片EP1C6Q240C8，這里EP1C6表示Cylone系列及此器件的規(guī)模，Q表示PQFP封裝，C8表示速度級別。

圖7選擇目標(biāo)芯片

（4）選擇仿EDA工具：設(shè)計(jì)中可能用到的EDA工具有時(shí)序分析工具、仿真工具和綜合工具。單擊圖7中Next按鈕，可從彈出的窗口中選擇EDA工具類型，假如都選No