异或门实验报告VHDWord下载.docx
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确定源代码文件为当前工程文件,点击【processing】-【startcompilation】进行文件编译。
编译结果有一个警告,文件编译成功。
4、波形仿真及验证。
新建一个vectorwaveformfile。
按照程序所述插入a,b,c三个节点(a、b为输入节点,c为输出节点)。
(操作为:
右击-【insert】-【insertnodeorbus】-【nodefinder】
(pins=all;
【list】)-【>
>
】-【ok】-【ok】)。
任意设置a,b的输入波形…点击保存按钮保存。
点击name(如:
A))-右击-【value】-【clock】
(如设置period=200;
offset=0),同理设置nameB(如120,,60),保存)。
然后【startsimulation】,出nameC的输出图。
5、时序仿真。
暂时不知道什么是时序仿真
6、FPGA芯片编程及验证
选择pins,连接计算机到实验箱,操作。
四、实验过程
3、编译过程
a)源代码如图(VHDL设计)
b)编译、调试过程
c)结果分析及结论
结果正确,
4、波形仿真
a)波形仿真过程(详见实验步骤)
b)波形仿真波形图
0-60ns:
异或门,0$1=1正确
60-70.?
ns:
A$B=0$0=0;
由于有时间延迟,反应慢了10.?
nm。
C显示的是0$1的情况
70.?
-100ns:
正确
100-11.?
由于时间延迟,显示的是0$0=0
311.324ns分析:
由于AB在310ns时同时变,造成在滞后时,出现此种情况,老师说要避免这种情况。
5、时序仿真
a)时序仿真过程
做好上述步骤后,编译【classictiminganalysis】-在compilationreport中选择【timinganalysis】-【tpd】
(引脚到引脚的延时)
b)时序仿真图
b)结果分析及结论
A引脚到C引脚的实际p2p时间为12.9ns,二B引脚到C引脚的实际p2p时间为12.4ns。
A比B慢0.5ns,可由于结果是由时间长的那个决定,故整体为12.9ns。
tpd(引脚到引脚的延时)
6、Programming芯片编程
a)芯片编程过程
写好代码和得到波形图后,【Assignments】-【Pins】-连接端口。
设置好两入一出(如Input:
pin_87Input:
pin_88,Output:
pin_06),从计算机连接数据线到EPF10K20TI144_4的FPGA试验箱。
连接电源,开始按开关。
找到pin87,88,06的位置,改变87,88的开关状态(开,开)、(关,开)、(开,关)、(关,关)。
看06灯的亮熄情况并记录。
b)编程芯片验证结果
Input:
A
B
Output:
C
1
0代表不灯亮,1代表灯亮。
c)结果分析与结论
由逻辑关系得的上述结果。
结果正确。
五、实验结论(实验总结与实验心得)
不知道怎么写总结,随便说些。
在本次实验中,开始由于什么都不懂,缺少了很多细节,让我不知道怎么处理。
如:
不能编译(由于没有设置芯片类型)、编译出错(由于文件名未定义,文件名没与entity-name里的xor2一致)。
刚接触QuartusII,什么都不懂,花了两次实验课才做好第一个异或门的实验并初步了解了QuartusII的一些基本操作。
。
由于不了解QuartusII,开始建立一个新文件,照着书把源代码输进去后,不能编译,几经周折,才弄好设置。
才能编译,之后。
再在同学的帮助下,才做好波形图,然后,做芯片,引脚的设定,硬件仿真。
之后,我又自己完整的做了一遍。
得到了正确结果后很高兴。
实验一
(2)3-8译码器电路设计
班级计科1504姓名张洁学号201508010402
熟悉QuartusII仿真软件的基本操作,并用VHDL/Verilog语言设计一个3-8译码器。
2、用VHDL语言设计一个3-8译码器,最终在FPGA芯片上编程异或门,并验证逻辑实现。
7、实验方法:
8、实验步骤:
2、新建,编写源代码。
(设置文件路径+设置projectname为yima38)-【next】
(设置文件名yima38.vhd—在【add】)-【properties】
2、写好源代码,保存文件(yima38.vhd)。
任意设置X,Y的输入波形…点击保存按钮保存。
9、编译过程
按照上述步骤进行调试分析
结果有一个警告,0个错误。
编译成功
10、波形仿真
0-10ns:
X010Y11111011
10-20ns:
X001Y11111101
20-30ns:
X101Y11011111
30-40ns:
X000Y11111110
40-70ns:
80-90ns:
X110Y11011111
11、时序仿真
c)时序仿真过程
仿真是不考虑器件及电路延时的情况下的功能上的仿真验证计电路是否达
到预想要求。
时序仿真在考虑门级及电路延时的情况下考虑有延时情况下的结果一般接
近最后作出的硬件结果。
所以功能仿真是验证理论上的正确值时序仿真是考虑误差后的值。
按钮开关引脚分配
LED灯引脚分配
d)结果分析及结论
在
DE0
实验板上,扳动
SW2,SW1
和
SW0
开关,可以看到译码之
后的
LEDR7-LEDR0
红色
LED
发光输出Programming芯片编程
b)芯片编程过程
设置好三入八出,从计算机连接数据线到EPF10K20TI144_4的FPGA试验箱。
找到pinJ1,pinJ2,pinJ3以及LED[3]-LED[9]的位置,改变J1,J2,J3的开关状态。
看LED灯的亮熄情况并记录。
x[0]
x[1]
x[2]
y[0]
y[1]
y[2]
y[3]
y[4]
y[5]
y[6]
y[7]
虽然已经做过一个实验了,但是对QuartusII,软件的使用还不是很到位。
并且对于问题的分析也不够透彻,最重要的是我还不熟悉用QuartusII的语言来编写代码,花了很长时间才做好第二个实验并加深了解了QuartusII的一些基本操作。
可以说3-8异或门这个实验的进行让我对这门课有了更深的印象,我想在我以后一定会更熟练地运用软件解决问题。
实验一(3)指令译码器电路设计
2、用VHDL语言设计一个异或门,最终在FPGA芯片上编程指令译码器,并验证逻辑实现。
12、实验方法:
13、实验步骤:
3、新建,编写源代码。
(设置文件路径+设置projectname为zlym)-【next】
(设置文件名zlym.vhd—在【add】)-【properties】
2、写好源代码,保存文件(zlym.vhd)。
按照程序所述插入X1,X2.X2以及Y(8)四个节点(x1,x2,x3为输入节点,Y为输出节点)。
任意设置X1,X2,X3的输入波形…点击保存按钮保存。
然后【startsimulation】,出nameY的输出图。
14、编译过程
编译结果有四个警告,文件编译成功。
15、波形仿真
00110000MOVA=1
10-20ns:
00111100MOVB=1
20-30ns:
00110011MOVC=1
30-40ns:
10010000ALU=1
40-50ns:
01100000ALU=1
通过波形图可以得出实验结果正确
16、时序仿真
e)时序仿真过程
f)结果分析及结论
X1[1]引脚到JMP引脚的实际p2p时间为10.732ns,其余分析见图tpd(引脚到引脚的延时)
17、Programming芯片编程
c)芯片编程过程
设置好八入十三出,从计算机连接数据线到EPF10K20TI144_4的FPGA试验箱。
找到位置,改变开关状态。
看灯的亮熄情况并记录。
X
EN
Dataout
OUT
0011R1R2
1000000000000
MOVA=1
001111R2
010*********
MOVB=1
0011R111
0010000000000
MOVC=1
1001R1R2
0001000000000
ALU=1
0110R1R2
1110R1R2
0101R1XX
0000100000000
NOT=1
1010R100
0000010000000
SH=1
1010R111
SH=1
00010000
0000001000000
JMP=1
00010001
0000000100000
JZ=1
00010010
0000000010000
JC=1
0010R1XX
0000000001000
IN=1
0100R1XX
0000000000100
OUT=1
01110000
0000000000010
NOP=1
10000000
0000000000001
HALT=1
这是第三次使用这个软件了,这次自己独立完成了一道题。
一天多的修修改改让我对逻辑设计一个题目,以及软件的使用有了更加明显的进步,刚接触QuartusII,什么都不懂。
但是通过上网学习VHDL语言了解了它其实与C++十分相似,但是在使用过程中有一些问题也是因为这个引起的,例如ELSEIF应该是ELSIF这个问题导致我无数次错误。
最后才发现。
让我长了教训,深刻的记住了这个tip。
所以我认为题目都是靠练出来的,独立完成题目很重要。
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- 实验 报告 VHD