数字电路技术
实验报告

             实验十三  乘法器的设计

13.1 实验目的

     掌握LPM_ROM的使用；

    掌握存储器内容编译器的使用。

13.2 实验任务

     利用适当规格的LPM_ROM设计一个九九乘法运算电路，并利用存储器内容编辑器编辑ROM数据。

13.3 实验设备

     数字电路与系统实验箱  1台

     计算机   1台

     Quartus || 软件 一套

13.4实验设计说明

    LPM是参数可设置模块库的英文缩写，这些可以图形或硬件描述语言模块形式方便调用的宏模块，使得基于EDA计数的电子设计的效率和可靠性有了很大的提高。本设计中首要的问题是确定LPM_ROM的地址和数据位数以及正确编写.mif文件。假设A和B代表地址端，则A和B分别代表乘数与被乘数，他们的位数直接决定了LPM_ROM的地址和数据位数，若A和B都为0~9位，则其地址和数据都为8位即可。存储器内容编辑器可用于对ROM以及RAM中数据进行读、写，通过该工具可方便地观察存储器数据的变化。

13.5实验原理

    首先我们要知道LPM_ROM的逻辑功能：LPM_ROM是可编程的逻辑器件，当用户需要实现特定的逻辑功能时（比如实现九九乘法表），可以事先在LPM_ROM中存入数据，当地址端输入地址时，可以自动查找该地址端所对应的数据，并在CP信号到来时输出该数据。因此，我们可以事先在LPM_ROM中存入九九乘法表，用A和B分别代表加数与被加数，C代表输出，在CP信号到来的时候，输出A与B乘积的结果。

13.6实验过程

  首先编写九九乘法表，并保存；

画图，并且把管脚分别定义为地址端和输出端；

管脚分配，并编译；

下载到实验箱，并调试功能；

13.7、实验现象

在输入乘数与被乘数后，当CP信号到来时，输出为十六进制数，并且与九九乘法存入的数据对应。

13.8实验结论

利用LPM_ROM可以实现九九乘法表的功能，不仅如此，还可以实现更多位数的乘法运算。

 

第二篇：数电实验报告(一)

数字电路实验设计报告

实验名称：组合逻辑研究（一）——QuartusⅡ软件的使用

实验目的：

1.     学会使用QuartusⅡ软件，运用该软件设计电路原理图。

2.     学会用语言设计电路原理图，并会对设计图进行功能和时序仿真。

3.     学会从QuartusⅡ软件中下载原理图到FPGA,测试电路功能。

实验仪器：

     1.计算机            1台

     2.数字电路实验板    1块

实验内容：

1.     利用软件，用原理图输入的方法实现三变量多数表决器电路，进行功能和时序仿真，记录仿真波形。

2.     利用QuartusⅡ软件，用VHDL文本输入的方法实现一位全加器电路，进行功能和时序仿真，并下载入FPGA，在试验箱上测试其电路功能。

设计过程及仿真结果：

1.     三变量多数表决器原理图

功能仿真波形

时序仿真波形

2.     一位全加器的VHDL语言描述

entity add1 is

port(

       A,B,C: in bit;

       D,S:   out bit

       );

end add1;

architecture one of add1 is

begin

   S<=A XOR B XOR C;

   D<=((A XOR B) AND C) OR (A AND B);

end one;

一位全加器功能真值表

验证其功能

功能仿真波形

时序仿真波形

实验结果分析：

（1）由仿真结果可以看出，三变量多数表决器电路原理图及一位全加器的VHDL语言描述正确。

（2）由仿真结果可知，功能仿真时对信号的输入没有延迟，而时序仿真时，当多个输入信号在同一时刻处同时发生变化时，此时电路存在竞争，会有冒险，故从仿真图上可以看到毛刺。