09325234周海四位加法器的设计Word格式文档下载.docx
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2、EDA简介……………………………3
3、设计目的……………………………4
4、设计要求……………………………4
五、设计实现过程………………………5
六、心得体会……………………………9
七、参考文献……………………………10
1、摘要
本文主要介绍了关于EDA技术的基本概念及应用，EDA设计使用的软件Quartus7.2的基本操作及使用方法，以Altera公司的Quartus7.2为工具软件，采用层次画原理图输入法四位加法器的设计及仿真过程。
二、EDA简介
EDA技术是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。
20世纪90年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。
在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。
这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。
这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。
EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。
利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
现在对EDA的概念或范畴用得很宽。
包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。
目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。
例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。
本文所指的EDA技术，主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。
三、设计目的
1、熟练使用VerilogHDL语言在QuartusⅡ软件平台上编写程序，完成编译工作。
2、利用原理图和硬件描述语言进行电路设计的基本方法，培养数字电子系统的能力，为以后从事有关电子系统方面的设计和研究开发工作打下基础。
四、设计要求
1、用VerilogHDL语言在QuartusⅡ软件平台上编写程序设计一个四位加法器。
2、实验前，仔细阅读本实验指导书的相关内容，明确实验目的和内容；
名屈辱实验原理和步骤。
3、复习与实验内容有关的理论知识；
预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项
五、四位加法器的设计实现过程
1、进入QuartusⅡ主界面，单击Newprojectwizard;
introduction开始进行文件的保存设计，然后再点击File/New/VHDLFile进入软件的编程主页进行编程，程序如下
四位加法器程序；
moduleadd_4（input[3:
0]a,input[3:
0]b,inputcin,output[3:
0]s,outputco）;
wire[3:
0]c_tmp;
wire[3:
0]g;
0]p;
assignco=c_tmp[3];
assigng[0]=a[0]&
b[0],g[1]=a[1]&
b[1],g[2]=a[2]&
b[2],g[3]=a[3]&
b[3];
assignp[0]=a[0]|b[0],p[1]=a[1]|b[1],p[2]=a[2]|b[2],p[3]=a[3]|b[3];
assignc_tmp[0]=g[0]|（p[0]&
cin）,
c_tmp[1]=g[1]|（p[1]&
g[0]）|（p[1]&
p[0]&
cin）,
c_tmp[2]=g[2]|（p[2]&
g[1]）|（p[2]&
p[1]&
g[0]）|（p[2]&
c_tmp[3]=g[3]|（p[3]&
g[2]）|（p[3]&
p[2]&
g[1]）|（p[3]&
g[0]）|（p[3]&
cin）;
assigns[3:
0]=a[3:
0]^b[3:
0]^{c_tmp[2:
0],cin};
Endmodule
根据程序点击Tools中NetlistViewers接着是RTLViewer，出来如图1所示RTL原理图。
图1四位加法器RTL原理图
2、功能仿真设计文件
仿真，也称为模拟（Simulation）；
是对电路设计的一种间接的检测方法。
对电路设计的逻辑行为和功能进行模拟检测，可以获得许多设计错误及改进方面的信息。
对于大型系统的设计，能进行可靠、快速、全面的仿真尤为重要。
（1）建立波形文件
进行仿真时需要先建立仿真文件。
在QuartusII环境执行File的New命令，再选择弹出如下图的对话框中的VectorWaveformFile项，波形编辑窗口图2所示即被打开。
图2
（2）输入信号节点
选择菜单View→UtilityWindows→NodeFinder，在Filter框中选择Pins：
all，再单击List按钮，即在下面的NodesFound框中国i不过出现本设计的项目所有输入输出和近位，并全部拖到波形编辑窗口。
（3）波形文件存盘
以“xxxvwf”（注意后缀是．vwf）为文件名，存在自己建立的工程目录D\xxx内。
在波形文件存盘时，系统将本设计电路的波形文件名自动设置为“xxx.vwf”，因此可以直接单击确定按钮。
（4）进行仿真
波形文件存盘后，执行仿真器“Simulator”命令，单击弹出的“仿真开始”对话框中的“Start”按钮，即完成仿真，可通过观察仿真波形进行设计电路的功能验证。
仿真如下图3：
图3、仿真前
3、再点击运行、保存，再点击processing/startsimulation进行仿真，结果如下所示：
图4、仿真后
六、心得体会
通过本课程设计，自己学会了很多，以前只是完全按照书上的模式来连接电路图，现在学会了如何自己动手去构造实验原理图，并且大致能解决实验过程中出现的一些基本问题。
在设计的过程中，我们总是不能出现正确的结果，后来和同学讨论才找出了原因，是我们的原理图画错了造成的。
在设计的过程中，遇到了困难的问题就和同学讨论，这样可以解决很多问题。
经过这次的设计，让我们对QuartusⅡ更加深入的了解及深层次的研究，对各模块及功能的更加的熟悉。
同时，加深了对数字系统设计这门学科的认识。
七、参考文献
1、DavidA.Hodge.《AnalysisandDesignofDigitalIntegratedCircuitsinDeepsubmicronTechnology.ThridEdition》,清华大写出版社，2006年。
2、王金明.《数字系统设计与VerilogHDL》，电子工业出版社，2011年。
3、Mmichaeljohnsebastiansmith,《专用集成电路》，电子工业出版社，2004年
4、阎石，《数字电子技术基础》，高等教育出版社，2006年。
课程设计评分表
学生姓名：
周海学号：
09325234课程设计题目：
四位加法器
项目内容
满分
实评
选
题
能结合所学课程知识、有一定的能力训练。
符合选题要求
（5人一题）
10
工作量适中，难易度合理
能
力
水
平
能熟练应用所学知识，有一定查阅文献及运用文献资料能力
理论依据充分，数据准确，公式推导正确
能应用计算机软件进行编程、资料搜集录入、加工、排版、制图等
能体现创造性思维，或有独特见解
成
果
质
量
总体设计正确、合理，各项技术指标符合要求。
说明书综述简练完整，概念清楚、立论正确、技术用语准确、结论严谨合理；
分析处理科学、条理分明、语言流畅、结构严谨、版面清晰
设计说明书栏目齐全、合理，符号统一、编号齐全。
格式、绘图、表格、插图等规范准确，符合国家标准
有一定篇幅，字符数不少于5000
指导教师评语：
指导教师签名：
年月日
100
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