電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)院系： 學(xué)院專(zhuān)業(yè)： 工程課程：電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化〔EDA〕編者： 范有機(jī)目 錄TOC\o“1-1“\h\z\u\l“_TOC_250005“試驗(yàn)一多路選擇器的設(shè)計(jì) 1\l“_TOC_250004“試驗(yàn)二D觸發(fā)器和鎖存器的設(shè)計(jì) 2\l“_TOC_250003“試驗(yàn)三8位全加器 3\l“_TOC_250002“試驗(yàn)四正弦信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 4\l“_TOC_250001“試驗(yàn)五序列檢測(cè)器的設(shè)計(jì) 5\l“_TOC_250000“試驗(yàn)六樂(lè)曲硬件演奏電路設(shè)計(jì) 710試驗(yàn)一多路選擇器的設(shè)計(jì)一、試驗(yàn)?zāi)康模?QuartusIIVHDL二、試驗(yàn)內(nèi)容：QuartusII41編輯輸入和仿真測(cè)試等步驟，給出仿真波形。測(cè)試。輸出信號(hào)接發(fā)光二極管。最終進(jìn)展編譯、下載和硬件測(cè)試試驗(yàn)。1性。三、試驗(yàn)原理與方法：LED四、試驗(yàn)條件：1、PC12、QuartusII31五、試驗(yàn)步驟：4.1六、試驗(yàn)留意事項(xiàng)：后備份好試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以備教師隨時(shí)查閱。七、試驗(yàn)報(bào)告要求：件測(cè)試和具體試驗(yàn)過(guò)程；給出程序分析報(bào)告、仿真波形圖及其分析報(bào)告。試驗(yàn)二D觸發(fā)器和鎖存器的設(shè)計(jì)一、試驗(yàn)?zāi)康模篤HDL仿真和測(cè)試。二、試驗(yàn)內(nèi)容：13-8)，給出程序設(shè)計(jì)、軟件編譯、仿真分析、硬件測(cè)試及具體試驗(yàn)過(guò)程。析、硬件測(cè)試及具體試驗(yàn)過(guò)程。三、試驗(yàn)原理與方法：利用不完整的IF挨次語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)序電路中記憶單元的描述。鎖存器也CP四、試驗(yàn)條件：1、PC12、QuartusII31五、試驗(yàn)步驟：4.1六、試驗(yàn)留意事項(xiàng)：后備份好試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以備教師隨時(shí)查閱。七、試驗(yàn)報(bào)告要求：12和實(shí)測(cè)結(jié)果，說(shuō)明這兩種電路的異同點(diǎn)。試驗(yàn)三8位全加器一、試驗(yàn)?zāi)康模?、生疏利用QuartusⅡ的原理圖輸入方法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔組合電路，把握層次化EDA式的電子線路設(shè)計(jì)的具體流程。二、試驗(yàn)內(nèi)容：1包括原理圖輸入、編譯、綜合、仿真、適配、開(kāi)發(fā)板上的硬件測(cè)試，并將此全加極管顯示。218請(qǐng)?jiān)谠O(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)共用輸入變量削減輸入端口數(shù)。三、試驗(yàn)原理與方法：881高位加法器的最低位進(jìn)位輸入信號(hào)端相接。四、試驗(yàn)條件：1、PC12、QuartusII31五、試驗(yàn)步驟：4.5.1六、試驗(yàn)留意事項(xiàng)：后備份好試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以備教師隨時(shí)查閱。七、試驗(yàn)報(bào)告要求：圖；給出加法器的時(shí)序分析狀況；最終給出硬件測(cè)試流程和結(jié)果。試驗(yàn)四正弦信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)一、試驗(yàn)?zāi)康模?、進(jìn)一步生疏QuartusIILPM_ROMFPGA硬件資源的使用方法。二、試驗(yàn)內(nèi)容：包括建立工程，生成正弦信號(hào)波形數(shù)據(jù)，仿真等。最終在開(kāi)發(fā)板上實(shí)測(cè)，包括SignalTapII測(cè)試、FPGA中ROM的在系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)測(cè)試和利用示波器測(cè)試。最終EPCSx50MHZ6.8D/ADAC0832，1uS。26-49SignalTapII三、試驗(yàn)原理與方法：正弦信號(hào)發(fā)生器的構(gòu)造由4局部組成,如圖1所示。①計(jì)數(shù)器或地址發(fā)生器〔7〕③VHDL④8D/A。singt.vhdFPGAROM6ROM，由LPM_ROMCLKf0〔128，以及D/Aff=f0/128VHDLVHDL頂層設(shè)計(jì)singt.vhd波形輸出7位計(jì)數(shù)器〔正弦波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)ROM8位D/A6.5四、試驗(yàn)條件：1、PC12、QuartusII31D/A1五、試驗(yàn)步驟：6.5六、試驗(yàn)留意事項(xiàng)：后備份好試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以備教師隨時(shí)查閱。七、試驗(yàn)報(bào)告要求：仿真分析、硬件測(cè)試和具體試驗(yàn)過(guò)程。八、試驗(yàn)思考題：如何實(shí)現(xiàn)輸出的正弦信號(hào)頻率可調(diào)？試簡(jiǎn)述其工作原理。試驗(yàn)五序列檢測(cè)器的設(shè)計(jì)一、試驗(yàn)?zāi)康模?、用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)序列檢測(cè)器的設(shè)計(jì)，了解一般狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。二、試驗(yàn)內(nèi)容：QuartusII7-4并完成硬件測(cè)試試驗(yàn)。來(lái)去抖動(dòng)，或是用簡(jiǎn)單的電路消退，可自行查找資料設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)消抖動(dòng)模塊。2、將待檢測(cè)預(yù)置數(shù)作為外部輸入信號(hào)，即可以隨時(shí)轉(zhuǎn)變序列檢測(cè)器中的比較試驗(yàn)。三、試驗(yàn)原理與方法：檢測(cè)器連續(xù)收到一組串行二進(jìn)制碼后，假設(shè)這組碼與檢測(cè)器中預(yù)先設(shè)置的碼相同，則輸出1，否則輸出0。由于這種檢測(cè)的關(guān)鍵在于正確碼的收到必需是連續(xù)“11100101A“B四、試驗(yàn)條件：1、PC12、QuartusII31五、試驗(yàn)步驟：7.2.2六、試驗(yàn)留意事項(xiàng)：后備份好試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以備教師隨時(shí)查閱。七、試驗(yàn)報(bào)告要求：仿真分析、硬件測(cè)試和具體試驗(yàn)過(guò)程。八、試驗(yàn)思考題：假設(shè)待檢測(cè)預(yù)置數(shù)必需以右移方式進(jìn)入序列檢測(cè)器，寫(xiě)出該檢測(cè)器的VHDL代碼(兩進(jìn)程符號(hào)化有限狀態(tài)機(jī))，并提出測(cè)試該序列檢測(cè)器的試驗(yàn)方案。試驗(yàn)六樂(lè)曲硬件演奏電路設(shè)計(jì)一、試驗(yàn)?zāi)康模?、學(xué)習(xí)利用數(shù)控分頻器〔見(jiàn)教材試驗(yàn)5-3〕設(shè)計(jì)硬件樂(lè)曲演奏電路。二、試驗(yàn)內(nèi)容：1ROMMUSICROM于教材例9-30中。留意該例數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)位寬、深度和數(shù)據(jù)的表達(dá)類(lèi)型。此否則會(huì)出錯(cuò)。ROM9-30ROM2、對(duì)教材中圖9-4中全部模塊，分別仿真測(cè)試，特別是通過(guò)聯(lián)合測(cè)試模塊F_CODE打算了音準(zhǔn)。可以依據(jù)教材圖9-5的數(shù)據(jù)進(jìn)展核對(duì)，假設(shè)有偏差要修正。3、完成系統(tǒng)仿真調(diào)試和硬件驗(yàn)證。與演奏發(fā)音相對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)譜碼輸出顯示可HIGH50MHZ6.84、在模塊MUSIC填入的樂(lè)曲。針對(duì)樂(lè)曲的曲長(zhǎng)和節(jié)拍狀況轉(zhuǎn)變模塊CNT138T〔1/4。5ROM6、依據(jù)此項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)一個(gè)電子琴，有164*46-7。7、為以上的電子琴增加一到兩個(gè)RAM，用以記錄彈琴時(shí)的節(jié)拍、音符和對(duì)應(yīng)的分頻與指數(shù)。然后可以通過(guò)掌握功能自動(dòng)重播曾經(jīng)彈奏的樂(lè)曲。5-7取完成。三、試驗(yàn)原理與方法：綜合利用數(shù)控分頻器、LPM_ROM、PLL等單元電路設(shè)計(jì)硬件樂(lè)曲演奏電路。系統(tǒng)框圖如圖1所示由三個(gè)模塊組成，分別為 NOTETABS、TONETABA、SPEAKERA。1硬件樂(lè)曲演奏電路構(gòu)造框圖9-4CNT138TMUSIC；SPEAKERA或音調(diào)發(fā)生器。SPEAKERA〔9-4SPKER〕獲得，CLK〔12MHZ〕的信號(hào)，通過(guò)SPEAKERASPKOUTSPEAKERACLK11計(jì)數(shù)器的預(yù)置值TONE[10..0]與SPKOUT的輸出頻率就有了對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如在TONETABA〔9-4F_CODETONE[10..0]＝1036，將發(fā)出音符“3”音的信號(hào)頻率。音符的持續(xù)時(shí)間需依據(jù)樂(lè)曲的速度及每個(gè)音符的節(jié)拍數(shù)來(lái)確定，TONETABA模塊的功能首先是為SPEAKERA供給打算所發(fā)音符的分頻預(yù)置數(shù)，而此數(shù)在TONETABA13NOTATABS4HZ13TONETABA4INDEX[3..0]確定。NOTETABS8〔1384HZ，即每一計(jì)數(shù)值的停0.25143413”音符分頻預(yù)置值為1036，在SPEAKERA4HZROMTONEINDEX[3..0]端口9-1中說(shuō)明。四、試驗(yàn)條件：1、PC12、QuartusI