課程名稱: eda技術與fpga應用設計
實驗專案: 1位全加器
2023年 6 月 22 日
1、實驗目的
1 熟悉ispdesignexpert system、quartus原理圖設計流程的全過程。
2 學習簡單組合電路的設計方法、輸入步驟。
3 學習層次化設計步驟。
4 學習eda設計的**和硬體測試方法。
2、實驗原理
1位全加器可以由2個半加器及1個或門連線而成,因此首先完成如圖的半加器設計。
使用原理圖輸入的方法先進行底層半加器設計,在建立上層全加器設計檔案,呼叫半加器和或門符號,連線完成原理設計。
半加器原理圖
全加器原理圖
三、主要儀器裝置
isp design expert軟體,fpga配置儲存晶元,硬體電路板。
四、 實驗步驟
(1)啟動isp design expert軟體,並創立半加器設計專案和選擇器件isplsi 1016e。
(2)新增原理圖輸入原始檔
(3)根據上圖新增半加器中的元件符號和輸入輸出符號,然後連線,畫好半加器。
(4)將圖形中半加器的新增輸入輸出埠並鎖定引腳。
(5)畫出半加器的**波形。
(6)刪掉半加器的輸入輸出埠鏈結和引腳,將半加器變成模組的形式並儲存。
(7)再把半加器當作元件,按照原理圖鏈結。
(8)根據圖形標記輸入輸出和鎖定引腳
(9)儲存所完成的全加器圖
(10)建立波形**原始檔,分別進行功能和時序**
(11)接好程式設計電纜,選擇scan board命令。完成乙個包含菊花鏈中所有器件的基本結構檔案。
(12)新增jedec檔案和器件程式設計。
(13)根據鎖定的引腳觀察實驗板上相應的led燈的變化
5、實驗結果及分析
設計校驗過程:
功能**:在設計輸入階段,進行邏輯功能驗證,稱為功能**或前**。
時序**:在選擇了具體器件並完成布局佈線方案後進行的時序**稱為後**或延時**。由於不同器件的內部延時不一樣,不同的布局、佈線方案也給延遲造成了很大的影響,因此在設計處理以後,分析時序關係,估計設計的效能以及檢查和消除競爭冒險等是必要的。
全加器真值表
半加器電路圖
全加器電路圖
全加器功能**圖:
全加器時序**圖:
根據真值表實驗板驗證結果正確。由波形圖觀察得證正確,時序**有一定的延時。
六、實驗心得
這個實驗是我第一次接觸isp design expert system這個軟體。開始時按照步驟一步一步做,但因為對該軟體不熟悉,所以做得比較慢。此次實驗加深了對這個軟體的功能的認識與操作流程的熟悉程度,以及設計一位全加器的基本思想與設計方案。
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