1、首先在QuartusII上进行功能和时序仿真，之后通过器件及其端口配置下载程序到SOPC开发平台中。在硬件实现中，要求：1. 用拨动开关实现触发器的控制信号（r、s、t、j、k、d）：2. 用实验平台的按键实现时钟信号（cp）;3. 用LED阵列实现状态输出的显示：注：要求用LED3、LED11分别显示RS触发器的q_rs和qn_rs；用LED4、LED13分别显示T触发器的q_t和qn_t；用LED5、LED13分别显示JK触发器的q_jk和qn_jk；用LED6、LED14分别显示D触发器的q_d和qn_d；用LED1、LED9、LED8、LED16同时显示无效状态。组别_同组同学 实验日
2、期2010年11月7日 实验室名称_成绩_三、实验内容：1. 打开QuartusII软件，建立一个新的工程：1） 单击菜单FileNew Project Wizard2） 输入工程的路径、工程名以及顶层实体名。3） 单击Next按钮，由于我们建立的是一个空的项目，所以没有包含已有文件，单击Next继续。4） 设置我们的器件信息：5） 单击Next，指定第三方工具：这里我们不指定第三方EDA工具，单击Next后结束工程建立。2. 建立VHDL文件：1） 单击FileNew菜单项，选择弹出窗口中的VHDL File项，单击OK按钮以建立打开空的VHDL文件，注意此文件并没有在硬盘中保存。2） 在编
3、辑窗口中输入VHDL源文件并保存，注意实体名、文件名必须和建立工程时所设定的顶层实体名相同。3） 编译工程单击ProcessingStart Compilation开始编译，编译过程中可能会显示若干出错消息，参考提示原因对程序进行修改直到编译完全成功为止。3. 建立矢量波形文件1） 单击FileNew命令，在弹出的对话框中选择Other Files页面中的Vector Waveform File项，打开矢量波形文件编辑窗口：2） 双击窗口左边空白区域，打开Insert Node or Bus对话框：3） 单击Node Finder按钮，打开以下对话框，选择Filter下拉列表中的Pins：al
4、l，并点击List按酒以列出所有的端口，通过按钮把这些端口加入到右面的窗口中，单击OK完成端口的添加。4） 回到波形编辑窗口，对所有输入端口设置输入波形，具体可以通过左边的工具栏，或通过对信号单击鼠标右键的弹出式菜单中完成操作，最后保存次波形文件。4. 进行功能仿真1） 单击AssignmentsSettings，在弹出对话框中做以下设置：如图所示，Simulation mode设置为Functional，即功能仿真。指定仿真波形文件后单击OK完成设置。2） 单击ProcessingGenerate Functional Simulation Netlist以获得功能仿真网络表。3） 单击Pr
5、ocessingStart Simulation进入仿真页面：此仿真中不包含延迟信息。根据仿真结果可以修改程序以期达到实验要求。5. 进行时序仿真如果功能仿真无误，可进入时序仿真，时序仿真是增加了相关延迟的仿真，是最接近实际情况的仿真。如图所示，Simulation mode设置为Timing，即时序仿真。2） 单击ProcessingStart Simulation进入仿真页面,如果在时序上也没有问题，就可以进入下载工作了。6. 器件的下载1） 指定器件引脚：单击AssignmentsAssignment Editor，打开引脚分配编辑框：如图所示，为每一个端口指定器件的引脚，在引脚指定过程
6、中需要参照开发系统所给的I/O端口映射表，通过开发平台上每个I/O器件附近的I/O编号，在映射表中找到相应的引脚名，填入上图所示的对话框即可。2） 连接下载线通过USB-blaster下载电缆连接PC机和开发平台，如果首次使用下载电缆，此时操作系统会提示安装驱动程序，此USB设备的驱动处于QuartusII安装目录中的driversusb-blaster中。3） 单击ToolProgrammer打开下载窗口：通过对话框中的Hardware Setup按钮，选择下载设备：USB-Blaster。参照上图所示的选项，点击Start完成下载。四、实验条件：1. WindowsXP操作系统2. Qua
7、rtusII EDA开发系统3. 杭州康芯SOPC硬件开发平台五、实验原理： 通过异步清零方式（r=0，s=1），四个触发器的输出都为0。 通过异步清零方式（r=1，s=0），四个触发器的处于状态1。 当r、s端同时为0时，触发器处于无效状态，触发器所有的输出为高电平，对应LED1、LED9、LED8、LED16被点亮以表示此无效状态。 当r、s端同时为高电平时，可以通过cp端（按键1）来改变T、JK和D触发器的状态，RS触发器的状态由其前一有效状态决定。六、源代码：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsi
8、gned.all;entity trigger_all is port（s,r,j,k,cp,d,t:in std_logic; q_rs,qn_rs:out std_logic; q_jk,qn_jk: q_d,qn_d: q_t,qn_t: err:out std_logic_vector（3 downto 0）;end entity trigger_all;architecture one of trigger_all is signal q_temp_rs,qn_temp_rs, q_temp_jk,qn_temp_jk, q_temp_d,qn_temp_d, q_temp_t,qn
9、_temp_t:std_logic;beginprs:process（r,s） begin if（r=0and s=1）then q_temp_rs=; qn_temp_rs elsif（r= and s= end if;=s nand qn_temp_rs;=r nand q_temp_rs; end process prs; pjk:process（r,s,j,k,cp） q_temp_jk qn_temp_jk qn_temp_jk elsif（cpevent and cp= if（j= and k= q_temp_jk elsif（j=） then=not q_temp_jk;=not
10、 qn_temp_jk;end process pjk;pd:process（r,s,d,cp） if（r= q_temp_d qn_temp_d elsif（r= elsif（cp=d;=not d;end process pd;pt:process（r,s,t,cp） q_temp_t qn_temp_t q_temp_t qn_temp_t elsif（cp if（t=not q_temp_t;=not qn_temp_t; end if;end process pt;perr: err=0000end process; q_rs=q_temp_rs; qn_rs=qn_temp_rs;
11、 q_jk=q_temp_jk; qn_jk=qn_temp_jk; q_d=q_temp_d; qn_d=qn_temp_d; q_t=q_temp_t; qn_t=qn_temp_t;end architecture one;七、实验结果与分析：1.功能仿真：2.时序仿真：3. 硬件结果照片八、讨论和回答问题及体会：1.此实验程序中大量使用了if语句，在编辑时要多加注意其与end if之间的对应关系，防止漏写！2.信号与变量值带入有区别。在变量的赋值语句中，该语句一旦执行，其值会立即被赋予变量，在执行下一条语句时，该变量的值就为上一句新赋的值。而对于信号代入语句，该语句即使被执行也不会立即代入，下一条语句执行时，仍使用原来的信号值。故在程序中计数时，要使用变量，否则会报错，因为使用信号值，则其代入的值将会在process结束后代入，计数不正确。3. 通过VHDL语言的编写进一步了解了触发器的功能实现原理，同时有感于VHDL语言功能的强大。
