實驗三+3-8譯碼器仿真及實現

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上實驗三 3-8譯碼器仿真及實現姓名：學號： 班級：日期： 一、 實驗目的和要求本次實驗使用Verilog 硬件描述語言在DE1開發(fā)平臺上設計一個基本組合邏輯電路3-8 譯碼器，并完成功能仿真和時序仿真。二、 實驗環(huán)境1、 PC機，Pentium 4 2.0G以上，內存1G以上，硬盤500G以上，1024×768彩顯，USB接口，網絡接口，串口。2、 友晶DE1開發(fā)板和相關配件。3、 軟件：Windows XP或者Windows 7操作系統(tǒng)，DE1配套光盤。三、 實驗內容1、 編寫3-8的Verilog程序。2、 構建仿真波形文件，實現QuartusII的功能

2、仿真和時序仿真。3、 下載設計到DE1，觀察譯碼輸出。四、 實驗步驟1、 建立Quartus 工程：1）打開 Quartus II 工作環(huán)境。2）點擊菜單項 File->New Project Wizard 幫助新建工程。3）輸入工程目錄、工程文件名以及頂層實體名。自己起名字，例如學號加38等。注意：輸入的頂層實體名必須與之后設計文件的頂層實體名相同，默認的頂層實體名與工程文件名相同，本類實驗均采用這種命名方法以便于管理。不要使用Quartus II的根目錄作為工程目錄。4）添加設計文件。如果用戶之前已經有設計文件（比如.v 文件）。那么直接添加相應文件，如果沒有完成的設計文件，點擊Ne

3、xt 之后添加并且編輯新的設計文件。5）選擇設計所用器件。由于本次實驗使用 Altera 公司提供的DE1 開發(fā)板，用戶必須選擇與之相對應的FPGA 器件型號，如下圖：6）設置 EDA 工具。設計中可能會用到的EDA 工具有綜合工具、仿真工具以及時序分析工具。本次實驗中不使用這些工具，因此點擊Next 直接跳過設置。7）查看新建工程總結。在基本設計完成后，Quartus II 會自動生成一個總結讓用戶核對之前的設計，確認后點擊Finish 完成新建。8）培養(yǎng)良好的文件布局。Quartus II 默認把所有編譯結果放在工程的根目錄，為了讓Quartus II 像Visual Studio 等ID

4、E 一樣把編譯結果放在一個單獨的目錄中，需要指定編譯結果輸出路徑。點擊菜單項Assignments->Device，選中Compilation Process Settings 選項卡，勾上右邊的Save Project output files in specified directory，輸入路徑(一般為根目錄下建立的debug 或者release子目錄)。2、 使用Verilog HDL 完成硬件設計添加所需設計文件。本次實驗通過 Verilog HDL 來描述所設計的硬件，因此要添加Verilog 設計文件到工程文件中去。1）點擊菜單項File->New、點擊圖標或者使用快

5、捷鍵Ctrl+N 新建一個設計文件，選擇Verilog HDL File，點OK。2）輸入硬件描述。 Quartus II 環(huán)境提供的文本編輯器中輸入用戶設計的硬件描述語言，在本次實驗設計的是開關狀態(tài)通過LED反映出來，輸入代碼如下。保存文件時注意和模塊名相同。3）全編譯文件。點擊菜單項Processing->start compilation、點擊圖標或使用CTRL+L 執(zhí)行全編譯。 4）配置引腳。本實驗還是利用DE1光盤中默認的引腳配置文件。該文件名為DE1_pin_assignments.csv，導入該文件。5）點擊Pin Planner圖標，查看引腳分配狀況。6）完成分配引腳后，

6、點擊菜單項Processing->start compilation、或點擊圖標或使用CTRL+L 執(zhí)行全編譯，生成sof 目標文件，注意觀察警告或錯誤信息。3、 構建波形文件為了檢查設計是否在理論上達到預期功能，要進行仿真，不考慮實際物理特性的是功能仿真，考慮實際時序特性的就是時序仿真了。首先要創(chuàng)建仿真輸入波形文件。仿真時需要對頂層實體的輸入管腳提供激勵信號，在Quartus 軟件中可以通過波形文件方便的輸入。1） 點擊菜單項File->New->VectorWaveform File2） 添加信號結點。在空波形文件中點擊右鍵，進行選擇。3） 自己摸索波形面板和信號右鍵功能，最終構造如下圖所示波形：4、 仿真點擊設置圖標，在simulator setting 中選取仿真類型，依次進行功能仿真和時序仿真，注意功能仿真前要在Processing菜單中創(chuàng)建功能仿真網表文件。截取兩種仿真結果圖片，粘貼在以下位置。5、 下載到DE1將設計下載在 FPGA 中。點擊菜單項Tools->Programmer 或者點擊圖標打開程序下載環(huán)境，選取剛才產生的.sof文件進行下載。最終調試，在DE1實驗板上，扳動SW0SW