合工大EDA课程实验报告

1课程设计任务书（2012~2013第三学期）设计题目：EDA与数字系统课程设计学院名称：电气与自动化工程学院专业（班级）：自动化11-1班姓名（学号）：雷锋7474741起始日期：2013年7月1日－2012年7月30日指导教师：刘春朱维勇系（教研室）负责人：刘春朱维勇2目录一、中文摘要.............................................03二、外文摘要(Abstract)..................................04三、设计正文.............................................06实验一Max+Plus2使用练习...........................06实验二3-8译码器...................................07实验三用74161实现十进制加法计数器.................08实验四六十进制加法计数器..........................09实验五数码管显示0-9、A-B..........................10实验六两个数码管分别显示1-12和0-59计数............11四、设计题目：多功能数字钟的设计.........................121、设计要求..........................................12.2、设计原理.........................................123、设计内容.........................................13a．时钟进位模块..............................14b．校准、定时输入............................15c.闹钟选择模块..............................15d.显示切换模块.............................16e.数据比较器...............................16f．数码管扫描显示模块........................16五、结论.................................................17六、谢辞.................................................18七、参考文献.............................................18八、附件1：合肥工业大学课程设计任务书....................19九、附件2：答辩成绩评定书................................203中文摘要了解各种PLD器件的基本结构，掌握MAX+Plus2的使用方法用图形输入法和VerilogHDL完成规定的基本练习题，在此基础上完成一个数字系统设计题的设计、仿真、下载（FPGA实现）。MAX+plusⅡ（MultipleArrayandProgrammingLogicUserSystem）开发工具是美国Altera公司推出的一种EDA工具，具有灵活高效，使用便捷，易学易用的特点。EDA是电子设计自动化（ElectronicDedignAutomation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。20世纪90年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大的成功。在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性，这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。这一切极大的改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动完成逻辑编译、简化、分割、综合、优化、布局、布线、和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率好可操作性，减轻了设计者的劳动强度。利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或者PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。关键词：电子设计自动化、Max+Plus24ABSTRACTPLDdevicewithallkindsofbasicstructures,mastertheusingmethodofMAX+Plus2withgraphicalinputandVerilogHDLtocompletebasicexercises,onthebasisofthedesignproblemofadigitalsystemdesign,simulationanddownload(FPGA).MAX+plusⅡ(MultipleArrayandProgrammingLogicUserSystem)developmenttoolsistheAlteracorporationlaunchedaEDAtoolthathasaflexibleandefficient,convenientuse,easytolearnandeasytousefeatures.EDAistheElectronicdesignAutomation(ElectronicDedignAutomation),intheearly1990sfromcomputeraideddesign(CAD),computer-aidedmanufacturing(CAM),computeraidedtest(CAT)andcomputeraidedengineering(CAE),theconceptofdevelopment.Inthe1990s,theinternationalelectronicandcomputertechnologymoreadvancedcountrieshavebeenactivelyexploringnewmethodsofelectroniccircuitdesign,anddesignmethods,tools,etc,madeathoroughchange,hasbeenahugesuccess.Inthefieldofelectronictechnology,programmablelogicdevices(CPLD,FPGA)applications,hasbeenwidelyspread,thesecomponentsforthedesignofdigitalsystembringsaboutgreatflexibility,thesedevicescanbethroughthesoftwareprogrammingandrefactoringofthehardwarestructureandworkingmethod,whichmakesthedesignofthehardwarecanbeasconvenientassoftwaredesign.Allthisgreatlychangedthetraditionalmethodofdigitalsystemdesign,designprocessanddesignidea,promotetherapiddevelopmentofEDAtechnology.EDAtechnologyiscomputerastool,thedesignerontheEDAsoftwareplatformtocompletethedesignwithhardwaredescriptionlanguageHDLfile,andthenbythecomputerautomaticallycompletelogiccompilation,simplify,5division,integration,optimization,simulation,layout,wiring,anduntilitisfitforaparticulartargetchipscompilation,logicalmappingandprogrammingdownloads,etc.TheemergenceofEDAtechnology,greatlyimprovedtheefficiencyofthecircuitdesigngoodmaneuverability,reducethelaborintensityofthedesigner.UsingEDAtools,electronicstylistcanbefromconcept,algorithm,agreement,etcbegantoelectronicsystemdesign,alotofworkcanbedonethroughthecomputer,andelectronicproductscanbefromcircuitdesign,performanceanalysistodesigntheICterritoryorPCBlayoutthewholeprocessofthecomputerautomaticallycompletetheprocessing.NowwithaverywideconceptorcategoryofEDA.Includedinthemachinery,electronics,communications,aerospace,chemical,mineral,biology,medicine,militaryandotherfields,hastheapplicationofEDA.EDAtechnologyiscurrentlyinthecompanies,enterprisesandinstitutionsandscientificresearchwidelyusedteachingdepartment.Suchasinaircraftmanufacturingprocess,fromdesign,performancetestandanalysisuntiltheflightsimulation,islikelytobeinvolvedinEDAtechnology.EDA设计步骤1、设计输入：图像输入，或文本输入2、编译（检查语法错误）3、仿真（时序检查）4、管教分配5、编译（检查系统设计错误）6、下载7、实验验证6实验一与门电路设计设计目的：1、熟悉Max+Plus2软件的使用方法。2、完成一个简单电路的设计、输入、编译、仿真。3、熟悉用EDA进行电路设计的详细流程。设计要求：实现与门功能，当a和b作为输入端，y作为输出端时，a、b和y之间存在与门关系。设计原理：设计内容：1.启动File/New菜单，选择GraphicEditor，在原理图编辑器编辑原理图。2.在FILE/SAVEAS菜单之中保存，之后把当前文件转换成顶层文件。3.在Assign/Device菜单选择合适的下载仪器，启动Max+plusII/