杭电数电实验：QuartusII逻辑设计与FPGA实现

"这是一份关于杭州电子科技大学数字电子技术实验课程的资料，包含了多个实验题目的设计答案。这些实验涉及到数字逻辑电路、Quartus II软件的使用、FPGA编程以及逻辑函数的实现。" 实验设计主要围绕以下几个知识点展开： 1. 数字逻辑电路：实验内容基于数字逻辑基础，涵盖了基本的逻辑门（如与非门）和更复杂的数字集成电路，如74138宏功能模块和7485二进制数值比较器。通过这些实验，学生能够理解和应用基本的数字逻辑概念。 2. Quartus II软件：作为Altera公司的 FPGA 设计工具，Quartus II 提供了原理图输入、HDL（硬件描述语言）输入以及混合设计方法。在实验中，学生需要学会如何使用Quartus II 创建工程、绘制电路图、进行编译、仿真和硬件测试。 3. 逻辑函数实现：实验题目要求学生使用Quartus II 中的74138宏功能模块来实现指定的逻辑函数。74138是一个八选一数据选择器，能够实现多路数据的切换，是数字系统设计中的常用组件。 4. 8位比较器设计：通过两片4位比较器7485的组合，学生将学习如何扩展逻辑电路以实现更复杂的功能，即构建8位比较器。这涉及到了逻辑电路的级联和扩展知识。 5. 8位串行进位加法器：实验中，学生首先需要设计一个全加器，然后利用8个这样的全加器构建8位串行进位加法器。全加器是加法运算的基础单元，而串行进位加法器则是多位加法器的一种实现方式。实验还包括时序仿真和硬件测试，以验证其正确性，并讨论其工作速度。 6. 7段显示译码器：实验中，学生需要用Verilog HDL编写代码实现一个7段显示译码器，特别是针对共阴极7段数码管的显示控制。这需要掌握Verilog的case语句以及译码器的工作原理。 每个实验不仅要求设计和实现电路，还要求进行时序仿真，以观察和分析电路的动态行为，确保设计的正确性。此外，实验还包括引脚锁定、编程下载至FPGA进行硬件验证，这是数字系统设计中的关键步骤，确保了设计在实际硬件上的可行性。最后，完成实验报告是对所学知识的总结和反思，有助于巩固理论知识与实践技能的结合。