07级电子5班   李建科    3107009278  20号

实验一用原理图输入法设计八位全加器

一实验目的

熟悉利用Quartus II 的原理图输入方法设计简单组合电路，掌握层次化设计的方法，并通过一个8位全加器的设计把握利用EDA软件进行原理图输入方式的电子线路设计的详细流程。

二实验原理

一个8位全加器可以由8个一位全加器构成，加法器间的进位可以串行方式实现，即将低位加法器的进位输出 cout 与相邻的高位加法器的最低进位输入信号 cin 相接。而1位全加器可以按照5.4节介绍的方法来完成。

三实验内容

1：完成半加器和全加器的设计，包括原理图输入、编译、综合、适配、仿真、实验板上的硬件测试，并将此全加器电路设计成一个硬件符号入库。键1、键2、键3（PIO0/1/2）分别接ain、bin、cin；发光管D2、D1（PIO9/8）分别接sum和cout。

半加器原理图如下所示：

       半加器仿真波形图如下图所示：

一位全加器原理图如下所示：

一位全加器仿真波形如下图所示：

2，建立一个更高层次的原理图设计，利用以上获得的1位全加器构成8位全加器，并完成编译、综合、适配、仿真、和硬件测试。建议选择电路模式1（附图F-2）：键2、键1输入8位加数：键4、键3输入8位被加数：数码6和数码5显示加和：D8显示进位cout。

八位全加器原理图如下所示：

八位全加器波形图如下所示：

四实验总结

通过本次实验，我掌握了Quartus II 的原理图输入方法设计简单组合电路和层次化设计的方法和详细流程。

 

第二篇：北邮数电实验Quartus原理图输入法设计与实现

北京邮电大学

实 验 报 告

 Quartus原理图输入法设计与实现

         学院：信息与通信工程学院

         班级：

         姓名：

         学号：

          

一、实验名称：Quartus II 原理图输入法设计

二、实验任务要求：

1. 用逻辑门实现一个半加器，仿真验证其功能，并生成新的半加器 图形模块单元。

2. 用实验内容一中生成的半加器模块和逻辑门实现一个全加器，仿 真验证其功能，并下载到实验板上测试，要求用拨码开关设定输 入信号，发光二极管显示输出信号。

3. 用 3 线-8 线译码器（74LS138）和逻辑门设计并实现相应的函数， 仿真验证其功能，并下载到实验板上测试。要求用拨码开关设定 输入信号，发光二极管显示输出信号。

 二．设计思路与过程：

真值表：

（1）半加器的逻辑函数是S(A,B)=A ?B,C=AB.真值表如下

(2)全加器的逻辑函数是S(A,B,C)=A?B?C,C(A,B,C)= (A?B)C+AB真值表如下

(3)逻辑函数为F=+B+C+CBA，真值表如下

运用数字电路中所学习的知识，可以简单设计出半加器，全加器和译码器的实验原理图。 运行并观察仿真结果。在菜单中选择 Pin 项，将自己的输入信号与输出信号与实验板 的引脚进行绑定。将其成功下载后，便可以在实验板上实现相应的功能。

 三．实验原理图：

1. 半加器：

2. 全加器：

3. 译码器：

四．仿真波形图：

1. 半加器：

2. 全加器：

3. 译码器：

五．仿真波形分析：

1. 半加器：半加器是能实现两个 1 位二进制数相加求得和数及向高位进位的逻辑电路，加数和被加数分别用 a,b 表示，求得的和与向高位进位用变量 s,c 来表示。易得 c=ab，s=a?b，故只有当 a,b 同时为高位时，c才输出高位，只要当 a,b 不同时，则 s 输出高位。波形与理论完全符合。

 2. 全加器： 全加器是实现两个 1 位二进制数及低位来的进位相加 （即将 3 个二 进制数相加）求得和数及向高位进位的逻辑电路。 ， 由其原理易得， s=a?b?ci ， （a?b） c= ci+ab,将理论与波形图对比， 完全符合。

 3.译码器： 二进制译码器中一个输出对应一个最小项，因 74138 译码器是低 电平译码，故每个输出对应着一个最小项的非。由输出函数的真 值表可得， 种输入恰好对应着 4 个高电平输出与 4 个低电平输出。 8 与波形图比较后，完全相符。

六．故障及问题分析：

1. 发现无法成功下载，总是报错，后将面板上的三个开关均往上 拨即可。 2. 一开始并没有完全理解引脚锁定的意思，后来才完全明白实验原理，懂得如何将计算机上模拟的东西成功注入电路面板上。   3. 发现由于调节的信号时间不对，导致输出波形异常，需使不同 信号的时间成整数倍。

七．总结与结论：

通过 Quartus 这个设计仿真软件，成功实现了半加器，全加器以及译码器输出相应函数的功能， 并输入相应的波形图， 并将计算机中的仿真成功下载到电路板上，真正在电子器件上实现了相应的功能。总之，加深了自己对加法器、译码器的理解，还提高了自己的动手能力。