Quartus_II 实验：流水灯设计与仿真教程

"Quartus_II_流水灯设计仿真_version13.1" Quartus_II是一款广泛使用的EDA（电子设计自动化）软件，主要用于FPGA（现场可编程门阵列）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）的设计与开发。在“绘图辅助工具栏介绍”中，我们可以看到该软件提供的各种绘图工具，这些工具对于电路设计和布局至关重要。 1. **画线及选择工具**：这是基本的绘图工具，用于连接电路元件，以及选择和移动已放置的元件。在Quartus_II中，用户可以方便地绘制电路图，通过此工具精确控制线条的起点、终点和方向。 2. **文本工具**：用于在设计图上添加注释、元件名称或任何其他文本信息，提高设计的可读性和理解性。 3. **符号工具**：点击后会打开一个窗口，允许用户选择和插入之前添加的元件，简化了元件的查找和添加过程。 4. **窗口缩放工具**：提供对设计视图的放大和缩小功能，便于查看细节或整体布局。使用后记得切换回画线及选择工具，以便继续编辑电路。 5. **窗口全屏显示**：通过此功能可以最大化工作区，按“ESC”键退出全屏模式，恢复到常规视图。 在实验三中，我们关注的是如何利用Quartus_II进行流水灯的设计与仿真。流水灯是一种常见的LED显示效果，通过特定的逻辑控制，使得LED灯按照预定的序列依次亮起或熄灭。 **二进制译码器结合计数器实现**： - 八进制计数器（如74LS163）产生的地址信号被送入二进制译码器（如74LS138），控制8个LED的亮灭状态。 - 通过连接计数器的Q0、Q1、Q2至译码器的输入，计数器的连续脉冲使LED状态循环变化。 **移位寄存器实现**： - 移位寄存器（如74LS194）可以构成顺序脉冲发生器，控制LED的顺序亮灭，形成流水效果。 - 两片74LS194级联可以构建8位移位寄存器，通过预置初始状态和切换工作模式，实现所需的变化序列。 实验要求学生： 1. 使用Quartus_II的原理图设计工具创建计数译码型流水灯电路，并进行仿真验证，确保实现7亮1暗的循环流动。 2. 同样使用Quartus_II，设计移存型流水灯，但要求8灯按1亮7暗的规律循环，同样进行仿真测试。 3. 在整个过程中，需要进行全程编译，检查逻辑错误，创建波形激励文件，配置测试端口，设定合适的仿真时间和时钟周期，最后分析仿真结果，确认设计目标是否达成。 通过这个实验，学生不仅可以熟悉Quartus_II的使用，还能深入理解数字逻辑电路设计和仿真流程，掌握计数器、译码器和移位寄存器等基础逻辑器件的工作原理及其在实际应用中的操作。