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实验一 利用原理图输入法设计4位全加器
一、实验目的:
掌握利用原理图输入法设计简单组合电路的方法,掌握MAX+plusII的层次化设计方法。通过一个4位全加器的设计,熟悉用EDA软件进行电路设计的详细流程。 二、实验原理:
一个4位全加器可以由4个一位全加器构成,全加器的进位以串行方式实现,即将低位加法器的进位输出cout与相邻的高位加法器的低位进位输入信号cin相接。
1位全加器f-adder由2个半加器h-adder和一个或门按照下列电路来实现。
半加器h-adder由与门、同或门和非门构成。
四位加法器由4个全加器构成
三、实验内容:
1 1. 熟悉QuartusII软件界面,掌握利用原理图进行电路模块设计的方法。 QuartusII设计流程见教材第五章:QuartusII应用向导。 2.设计1位全加器原理图
(1)生成一个新的图形文件(file->new->graphic editor) (2)按照给定的原理图输入逻辑门(symbol->enter symbol) (3)根据原理图连接所有逻辑门的端口,并添加输入输出端口 (4)为管脚和节点命名:
在管脚上的PIN_NAME处双击鼠标左键,然后输入名字; 选中需命名的线,然后输入名字。 (5)创建缺省(Default)符号:
在 File菜单中选择 Create Symbol Files for Current File 项,即可创建一个设计的符号,该符号可被高层设计调用。 3.利用层次化原理图方法设计4位全加器
(1)生成新的空白原理图,作为4位全加器设计输入
(2)利用已经生成的1位全加器的缺省符号作为电路单元,设计4位全加器的原理图.
4.新建波形文件(file->new->Other Files->Vector Waveform File),保存后进行仿真(Processing ->Start Simulation),对4位全加器进行时序仿真。给出波形图,并分析仿真结果是否正确。
2 1位半加器: 原理图:
仿真波形:
1位全加器: 原理图:
仿真波形:
3 4位全加器: 原理图:
仿真波形:
4位全加器仿真结果正确:
例:0011(A)+0111(B)+0(CI)结果为1010(S),进位CO为0。 5.思考
如何在原理图中输入一个总线,并与其他总线连接?
先选中细线,然后右击,选”bus line”,总线是以粗线条表示。与其他总线连接:例如一根8位的总线 bus1[7..0]欲与另三根分别为1、3、4个位宽的连线相接,则它们的标号可分别表示为bus1[0],bus1[3..1],bus1[7..4]。
实验二 简单组合电路的设计
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