"该资源是一份关于使用QuartusII进行HDL输入设计的EDA实验指导书,适用于计算机组成原理课程。内容涵盖QuartusII的HDL输入设计、原理图输入设计以及VHDL语言设计,涉及多种数字电路设计实例,包括组合电路和时序电路。此外,还包括GW48EDA/SOPC主系统的使用说明,适用于教学和电子设计竞赛应用。"
在QuartusII中进行HDL输入设计是数字逻辑设计的基础,特别是对于FPGA和CPLD的开发至关重要。HDL(硬件描述语言)允许设计者以文本形式描述数字系统的功能和行为,常见的HDL有VHDL和Verilog。本指导书重点介绍了QuartusII软件中的HDL设计流程,帮助学生熟悉VHDL的文本编辑、仿真及硬件测试。
实验内容的第一个部分是通过QuartusII设计一个2选1多路选择器。实验目的是理解设计流程,包括编写VHDL代码、建立仿真模型以及硬件测试。设计完成后,通过仿真工具观察波形以验证设计正确性,最终在实际硬件上进行验证。
第二个实验内容展示了如何利用元件例化(instantiation)来复用已经设计好的2选1多路选择器模块,创建更复杂的电路。通过实例化,可以将多路选择器作为独立单元,简化设计过程。代码示例中,`MUX21A`被两次例化,`u1`和`u2`,连接不同的输入和控制信号,最终形成多级选择结构。
除此之外,指导书还涵盖了原理图输入设计,例如使用原理图输入法设计8位全加器和复杂数字系统,这种方法对于不熟悉HDL的设计师更为直观。
在VHDL设计部分,涵盖了多个实验,包括7段数码显示译码器、8位数码扫描显示电路、正弦信号发生器、8位16进制频率计、ADC0809采样控制电路、数据采集电路、简易存储示波器以及数字频率/相位测试仪和直接数字式频率合成器(DDS)的设计。这些实验旨在提升学生的数字系统设计能力和VHDL编程技巧。
附录部分详细介绍了GW48EDA/SOPC主系统的使用,包括教学系统原理、实验电路结构、SOPC适配板、竞赛应用板的使用以及接口和信号对照表,为学生提供了一套完整的实验平台和硬件支持。
这份指导书全面地介绍了基于QuartusII的HDL设计方法,结合VHDL语言和原理图输入,为学习数字逻辑和FPGA设计的学生提供了丰富的实践指导。