QuartusII实验:从文本到原理图设计三选一数据选择器

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"本实验指导书主要针对可编程逻辑设计,特别是通过原理图输入法设计简单组合电路。实验内容包括使用QuartusII软件设计2选1和3选1数据选择器,并进行编译、仿真、硬件测试。" 在可编程逻辑设计中,实验一的核心知识点包括: 1. **QuartusII软件操作**:QuartusII是Altera公司开发的一款综合、仿真、布局布线等全流程的FPGA设计软件。实验中,需要熟悉其用户界面,包括工程创建、文本输入和原理图输入、编译、综合、仿真等功能。 2. **文本编辑输入设计**:实验要求设计2选1数据选择器MUX21A,采用VHDL或Verilog等硬件描述语言进行文本输入。设计文本文件应明确描述电路逻辑,例如MUX21A的功能是根据选择信号s决定输出为a或b。 3. **时序仿真与测试**:在设计完成后,通过时序仿真验证设计的正确性。这涉及到设置激励信号,观察输出波形,并进行结果分析,确保电路逻辑符合预期。 4. **原理图输入法**:对于复杂的电路,可以使用原理图输入法直观地连接各个模块。实验中,需按照给定的三选一数据选择器图,利用MUX21A构建整个电路,并完成同样的编译、仿真流程。 5. **元件库与符号文件**:生成元件的符号文件(Symbol Files)是为了在更高层次的设计中复用已设计的模块,提高设计效率。 6. **管脚锁定**:在设计验证无误后,需要锁定FPGA的管脚分配,以便下载到硬件设备中执行。锁定管脚是确保设计在硬件上正确运行的关键步骤。 7. **总线的原理图输入**:在原理图中输入总线,通常需要使用端口定义,例如一个8位的总线可以表示为`[7:0] bus_name`,然后通过线段连接各个总线位与其它元件的输入/输出端口。 8. **实验报告撰写**:实验报告应包含实验目的、原理、详细设计步骤、仿真结果、管脚锁定信息(如果有的话)、硬件测试情况及实验总结。这有助于巩固理解,提供设计的完整记录。 实验二的简单时序电路设计将涉及到触发器、计数器等时序逻辑元素,同样需要经过设计、仿真和硬件验证的过程。时序电路的设计比组合电路更复杂,因为它涉及到状态的保持和变化,因此需要考虑同步异步触发、时钟信号、复位和置位信号等要素。