Quartus II 中的基本触发器设计教程

"该资源主要介绍了FPGA中的基本触发器设计，特别是通过Quartus II软件进行基于原理图的设计流程。实验目标是理解基本触发器的工作原理和掌握使用Quartus II进行设计的方法。" 在数字电路设计中，触发器是基础的存储单元，能够保持数据并在特定条件下改变状态。本资源主要讲解了两种基本触发器的结构，一种是由两个与非门（NAND gates）交叉耦合构成，另一种是由两个或非门（NOR gates）交叉耦合构成。这里重点讨论了由与非门组成的触发器。这种触发器的电路图由两个与非门相互连接，通过这种结构可以实现数据的稳定存储和状态转换。 实验原理部分详细列出了基本触发器的状态转移真值表，用于分析其工作原理。这个真值表显示了在不同输入组合（R和S）下触发器的输出状态（Q和非Q，即NQ）的变化。从真值表中可以推导出触发器的特征方程，这是一个逻辑表达式，描述了输出状态如何依赖于当前状态和输入信号。 实验内容部分则详细指导了如何在Altera的Quartus II软件中进行设计流程。首先，需要创建一个新的工程，包括定义工程文件夹、工程名以及顶层实体名。接着，建立设计输入文件，这通常涉及创建一个新的Block Diagram/Schematic File。在Quartus II中，用户需要添加与非门符号，并按照触发器的电路结构进行连线。此外，还需要定义输入和输出端口，如R、S为输入，Q、NQ为输出，并确保它们正确连接。 在这个过程中，用户需要对每个组件进行实例化，例如插入与非门和输入/输出端口，并通过修改Pin_Name来标识它们的功能。完成这些步骤后，原理图设计阶段就算完成了。接下来，通常会进行编译、仿真和综合等步骤，以确保设计的正确性，并最终将设计下载到FPGA硬件中进行实际测试。 通过这个实验，学习者不仅能理解基本触发器的工作机制，还能熟悉使用专业设计工具Quartus II进行数字电路设计的基本流程，这对于FPGA开发是非常重要的技能。此外，对于其他类似的数字逻辑设计工具，如Xilinx的Vivado或Lattice的Diamond，其设计流程也有类似之处，可以进行类比学习。