浙江科技大学：《可编程器件EDA技术与实践》课程教学课件（讲稿）第5章 EDA技术与应用项目实践

EDA技术与应用项目实践郑玉珍

EDA技术与应用项目实践 郑玉珍

一、组合逻辑电路设计实例看一段简单的程序module encoder38a(out,in);output [7:] out;描述外部端口input [2:0] in;//还有inoutassign out =1"b1 //例如3D7表示111，郏么4hA表示什么数呢？1/>右移<<<对有符号数的左移endmodule引导完整的电路模块，模块名设计者自定思考：程序实现什么逻辑功能？有没有其他实现方法？如何验证功能的正确性？在实验板上进行验证

一、组合逻辑电路设计实例 看一段简单的程序 • module encoder38a(out,in); • output [7:0] out; //描述外部端口 • input [2:0] in; //还有inout • assign out =1‘b1 ’ //例如3’D7表示111, 那么4’hA表示什么数呢? //>右移 <<<对有符号数的左移 • endmodule //引导完整的电路模块,模块名设计者自定 思考：程序实现什么逻辑功能？ 有没有其他实现方法？ 如何验证功能的正确性？ 在实验板上进行验证

改进后的程序（可以演示验证）emodule encoder38b(out,in);2output [7:0] out;input [2:0] in;reg [7:0] out1,[7:0] out; / /定义寄存器型变量,若不定//义变量类型，则默认为wire型（网线型）//assign引导的赋值语句中信号规定为wire类型always @ (in)/引导过程语句结构，在always@引// 导的顺序语句中必须是reg型变量beginout1<=1'b1 << in;out=～outl;一逻辑求反endendmodule

改进后的程序(可以演示验证) • module encoder38b(out,in); • output [7:0] out; • input [2:0] in; • reg [7:0] out1, [7:0] out; //定义寄存器型变量,若不定 //义变量类型,则默认为wire型(网线型), //assign 引导的赋值语句中信号规定为wire类型 always @(in) //引导过程语句结构,在always @引 //导的顺序语句中必须是reg型变量 • begin • out1<=1'b1 << in; • out=~out1; //~逻辑求反 • end • endmodule

E项目1、“encoder38a的仿真和验证步骤：1、新建工程2、新建文件，选择Verilog HDL 文件类型3、输入源代码：注意所有关键字必须小写，标识符分大小写，即大小写敏感;4、保存文件：模块名可根据相应电路功能定义不能用数字或中文定义模块名，且不能用数字起头，如74LS38是不可以的;程序保存时文件名与模块名一致，且大小写敏感程序须存入某文件夹中，不要存在根目录或桌面或安装目录

项目1、 “encoder38a”的仿真和验证 步骤: 1、新建工程 2、新建文件，选择Verilog HDL 文件类型 3、输入源代码： • 注意所有关键字必须小写，标识符分大小写，即大小写 敏感； 4、保存文件： • 模块名可根据相应电路功能定义 • 不能用数字或中文定义模块名，且不能用数字起头，如 74LS38是不可以的； • 程序保存时文件名与模块名一致，且大小写敏感 • 程序须存入某文件夹中，不要存在根目录或桌面或安装 目录

5、编译，通过后可以仿真，若有错误，修改后再编译6、新建仿真文件，选择OtherFilesWaveformVectorFileIneastHodeueBusOKName7、 保存文件， 默认文件名INPUTCancelLpe9Level"encoder38a.vwf"YaluebypeNodeFindeBinaryBadxBus wndth.8、在波形编辑窗口，加入节点（lnsertStartindexDisplay gray code count as binary countNode），可以通过“NodeFinder/List/》”来加入所有输入/输出和寄存器等节点9、修改仿真截止时间（Edit/EndTime）和栅格（Edit/Grid Size），可以调节合适的显示比例End Time.Grid Size

5、编译，通过后可以仿真，若有错误， 修改后再编译 6、新建仿真文件，选择Other Files/Waveform Vector File 7、保存文件，默认文件名 “encoder38a.vwf” 8、在波形编辑窗口，加入节点（Insert Node），可以通过“Node Finder/List/》”来加入所有输入/输出和 寄存器等节点 9、修改仿真截止时间（Edit/End Time） 和栅格（Edit/Grid Size），可以调节合 适的显示比例

10、为所有输入节点赋值，一般最低位频率最高(X1），然后各位依次频率除以2，即倍率分别为1,2, 4...in[0]B OXCXin[1]BOLXXin[2]B O11.运行仿真（功能仿真），对仿真结果进行分析0out[o]B 1Dout[1]B 00out[2]B 0Dout[3]B 0Oout[4]B 0Oout[5]B ODout[6]B 0Dout[7]B 0

10、为所有输入节点赋值，一般最低位频率最高 （X1），然后各位依次频率除以2，即倍率分别为1， 2，4. 11、运行仿真（功能仿真），对仿真结果进行分析

"encoder38b"项目2的仿真和验证ProcessingToolsWindowAssienmentsDevice..PinsatioTimingAnalysisSettings..步骤略，介绍引脚分配和EDA Tool Settings.下载演示Settings...Ctrl+Shift+E功能仿真通过后，对输入Device输出进行引脚分配，此Selectthe family and deviceyouwantto时要结合硬件电路Eamily.MAXIIAssign/Device/Device&Pinevice&PinOptionOptions/UnusedPins/AsTarget deviceXDevice & Pin Optionsinputtri-stated将未用引VoltagePin PlacementDual-Purpose Pins脚设置成三态输入；Error Detection CRCCapacitive LoadingUnused PinsGeneralConfigurationProgramming FilesAssign/Pins分配引脚Specify device-wide options for reserving all unused pins on the device.To reservendividualdual-ourooseconfiaurationDins.aototheDual-PurposePinstab.Toreserveotherpins individually,usetheAssignmentEditorAs input tri-stated-Reserve all unusedpins:

项目2 ”encoder38b” 的仿真和验证 步骤略，介绍引脚分配和 下载演示 功能仿真通过后，对输入/ 输出进行引脚分配，此 时要结合硬件电路 Assign/Device/Device &Pin Options/Unused Pins/As input tri-stated将未用引 脚设置成三态输入; Assign/Pins分配引脚

引脚分配须结合硬件电路！RBKRARRBEBRNBS.7KKKKKKKK7K拨码开关LED显示1O7516123151071141O744131O70DH057智置學管聚督管管512IO73GND6111O692O587101O72s910681056SW-DIPSVO53引脚分配PSOOOoOoOoo1IO5400000001中办串福5IO55000000日4日0Top View2OO50052ONATERAOS1日00P湾1O66事事MAX IIO671PEPM240T100C5O61福LD?J18中专中中心心中中心心中办家中中家心23SUC

引脚分配须结合硬件电路! 拨码开关 LED显示 引 脚 分 配

e创引脚分配后再次编译，成功后可以进行仿真，此时的仿真波形就带有器件的延时特性001in+in[o]in[i]in[2]11111101outout[o]out[i]out[2]编程下载：1、将开发板的USB Blaster下载电缆和电源分别连接到电脑;2、打开开发板电源;3、 Quartus ll中 点Programmer

引脚分配后再次编译,成功后可以进行仿真,此时的仿真波 形就带有器件的延时特性 编程下载: 1、将开发板的USB Blaster下载电缆和电源分别连接到电脑; 2、打开开发板电源； 3、Quartus II中点Programmer

USB-Blaster[USB-0]Mode:JTAGHardware Setup.4EnablerealtimeISPtoallowbackground programming [forMAXlldevicesBlank.ProgramSecuityhStartFileDeviceChecksumUsercodeVerifyExamineEraseBitCheckConfigute国口口口00191B54日encoder38b.pofEPM240T100FFFFFFFF口DaStop口CFM口口口口口0口口口L-UFM口口Auto Detect编程下载:4、按Start 开始下载5、下载结束后可以在开发板上验证设计的正确性02214J2h02214j2h吉1982RGYRGYONKXKKXK10ON####品#nrOMHLL8S024616-120012345678In=000时LED1亮（out=1）In=001时LED2亮（out=2）

编程下载: 4、按Start 开始下载 5、下载结束后可以在开发板上验证设计的正确性 In=000时 LED1亮（out=1） In=001时 LED2亮（out=2）