QuartusⅡ学习：从传统到现代——观察仿真波形与数字钟设计

在"⑦观察仿真波形 —— QuartusⅡ学习"这篇教程中，主要探讨了两种数字系统设计方法：传统的电路板设计和现代的基于PLD的芯片设计。首先，传统的方法，也称为自下而上的设计，它涉及到以下几个步骤： 1. 功能模块划分：根据设计目标，将整个系统划分为独立的功能模块，如计时器、数码管显示和万年历等。 2. 逻辑设计：通过真值表和逻辑表达式来确定各个模块之间的输入输出关系，并可能进行手动的化简，例如使用卡诺图。 3. 电路原理图绘制：基于化简后的逻辑表达式设计电路图。 4. 原型验证：在面包板上搭建并进行实验，确认电路功能。 5. PCB制作：如果验证无误，将设计转移到PCB图，然后送到制板厂制作。 然而，这种方法存在显著的缺点，如低效率、长设计周期、易出错、市场限制、设计灵活性差以及产品体积大等。 相比之下，现代的数字系统设计方法，特别是基于PLD的芯片设计，使用EDA（电子设计自动化）软件显著改善了这个过程。以下是一些关键步骤： 1. 采用EDA软件：借助像QuartusⅡ这样的软件，可以自动化大部分设计流程，包括原理图绘制、逻辑编程和仿真。 2. PLD选择：选择合适的可编程逻辑器件（PLD），如CPLD或FPGA，可以在单个芯片上集成整个系统，实现高度集成和灵活性。 3. 模块化设计：同样在计算机上划分功能模块，但利用软件工具进行编程，减少了手工工作。 4. 仿真与调试：在设计阶段就进行仿真，以便在硬件制造前发现并修复错误，提高了设计效率和准确性。 5. 编程与验证：通过EDA工具编写并下载程序到PLD，实时检查和调试设计结果。 总结来说，现代的数字系统设计方法利用了硬件描述语言和高级设计工具，大大提高了设计效率，减少了错误，并且允许设计师在更早的阶段进行精确的模拟和优化。在QuartusⅡ的学习过程中，理解并掌握这些设计流程及其优劣，对于构建高效、可靠和灵活的数字系统至关重要。通过观察和实践仿真波形，学生可以更好地理解PLD的行为，并将其应用于实际项目中。