Quartus_II实现流水灯设计：移位寄存器与计数器方案

"该资源是一份关于使用Quartus_II软件进行流水灯设计仿真的教程，特别是通过移位寄存器构成顺序脉冲发生器的实现方法。实验旨在让学生掌握Quartus_II的使用，理解EDA设计流程，并熟悉数字逻辑电路设计。" 在电子设计自动化（EDA）领域，Quartus_II是一款广泛使用的软件，用于FPGA（Field Programmable Gate Array）和CPLD（Complex Programmable Logic Device）的设计与仿真。在这个实验中，学生将学习如何利用Quartus_II进行流水灯的设计和验证。流水灯是一种通过特定顺序亮灭LED灯来产生动态效果的装置。 实验的核心是通过两种不同的方法实现流水灯：一是使用二进制译码器结合计数器，二是采用移位寄存器构成顺序脉冲发生器。对于后者，74LS194是一款常用的双向4位移位寄存器，为了控制8个LED灯，需要将两片74LS194级联形成8位移位寄存器。在启动时，首先需要通过置数功能设定初始状态，然后切换到移位模式，这涉及到对74LS194的控制端M1和M0的操作。 在Quartus_II中，设计流水灯逻辑电路通常涉及以下步骤： 1. 使用原理图输入方法绘制电路图，包括必要的逻辑门、触发器、移位寄存器等元件。 2. 完成设计后进行全程编译，检查逻辑错误并进行修正。 3. 创建波形文件，定义测试激励并设置合适的仿真时间和时钟周期。 4. 执行仿真，观察生成的波形报告，以验证设计是否符合预期。 实验要求学生分别设计计数译码型和移存型流水灯，每种设计都需要满足特定的亮灭规律，并通过仿真来验证其正确性。在实验过程中，学生不仅能够熟悉Quartus_II的使用，还能深入理解数字逻辑和时序电路的工作原理。 此外，实验还涉及了八进制计数器的设计，通常由3个JK或D触发器构成，通过级联和模式转换实现计数功能。在8个LED的流水灯应用中，计数器产生的地址信号会驱动译码器，进而控制LED的状态。 这个实验是学习数字逻辑设计和FPGA编程的实践平台，通过实际操作，学生能加深对EDA工具和逻辑电路工作原理的理解。