东南大学PLD竞赛：基于Altera DE0平台的时序逻辑电路设计

"东南大学PLD竞赛相关教学资料，主要涉及时序逻辑电路设计，使用Altera DE0开发平台，通过Quartus II和Verilog HDL进行编程验证。" 在电子设计领域，时序逻辑电路设计是至关重要的一环，它涉及到数据的存储和处理。在本次东南大学的PLD竞赛中，参赛者需要掌握如何使用Verilog HDL来设计和实现不同的时序逻辑器件，如D触发器和计数器。 D触发器是时序逻辑电路中最基础的元件，具有存储一位二进制数据的能力。它的工作特点是当时钟脉冲到来（通常为上升沿）时，输入数据D会瞬间被锁存到输出端Q，而不管在非时钟边沿期间输入如何变化。这种特性使得D触发器成为构建更复杂时序电路的基础。D触发器有多种类型，包括同步和异步复位、置位等不同控制方式的变体。 在Quartus II环境中，设计D触发器的步骤如下： 1. 创建一个新的项目，如expe3，设置顶层文件名为basic_ddf。 2. 编写Verilog HDL代码来描述D触发器的行为。一个简单的D触发器模块定义可能如下： ```verilog module basic_ddf ( input d, // 数据输入 input clk, // 时钟输入 output q, // 主输出 output qd // 反相输出 ); always @(posedge clk) begin q <= d; // 在时钟上升沿，数据D被锁存到输出Q qd <= ~d; // 反相输出Qd等于D的反相 end endmodule ``` 3. 对代码进行编译和仿真，验证D触发器的功能是否正确。 4. 将编译后的配置文件下载到Altera DE0开发板上，通过硬件验证D触发器的运行情况，可能还需要使用示波器观察波形以确保其正确工作。 接着，实验内容还包括设计计数器，这可能是递增或递减计数器。计数器是时序逻辑电路中的一种，用于计算输入脉冲的数量或者按照某种规律产生特定频率的输出。例如，一个简单的二进制加法计数器可以在每个时钟周期增加其内部状态，直到达到预设的最大值，然后回零或循环到其他状态。 通过这样的实验，学生不仅可以了解时序逻辑电路的基本原理，还能熟悉硬件描述语言Verilog的编程，以及实际电路设计流程，包括软件仿真和硬件验证，这对他们的专业技能培养非常有益。此外，使用Altera DE0开发板也能让他们掌握FPGA（现场可编程门阵列）的设计与应用。