Quartus两种方法仿真全加器_quartus用半加器做全加器

一、原理图设计全加器

1.1 半加器设计

说明：1 位全加器可以用两个半加器及一个或门连接而成， 因此需要先完成半加器的设计。

①新建工程

• 【File】→【New Project Wizard…】

• 

 点击【Next】后进入如下界面：选择保存路径及工程名，然后点击【Next】

 

 点击【Next】后进入如下界面：选择【Cyclone IV E】，勾选第二个，选择【EP4CE115F29C7】系列，然后点击【Next】。

 点击【Next】【Finish】后即可完成创建。

 

②新建原理图文件

【File】→【New…】。

选择【Block Diagram/Schematic File】后点击【OK】

 

 摆放元件：点击插头图样或者双击原理图空白处，调出新窗口

 在元件搜索框内输入 and2 和 xor 并摆放到图上

 

 分别摆放两个输入和输出

 双击【pin name】修改管脚名，然后用鼠标连接管脚

 

 点击保存按钮，然后点击【保存】

 

点击【编译按钮】（无错误即可，忽略警告）

③将设计项目设置成可调用的元件

在打开半加器原理图文件【Demo1.bdf】的情况下，选择菜中【File】→【Create/Update】→【Create Symbol Files for Current File】项，即可将当前文件【Demo1. bdf】变成一个元件符号存盘，以待在高层次设计中调用。

接着保存.bsf文件

弹出的窗口点ok

使用完全相同的方法也可以将 VHDL 文本文件变成原理图中的一个元件符号，实现 VHDL 文本设计与原理图的混合输入设计方法。 转换中需要注意以下两点:

1.转换好的元件必须存在当前工程的路径文件夹中；

2.该方法只能针对被打开的当前文件。

④半加器仿真

新建波形文件：【File】→【New…】。

选择【University Program VWF】，点击【OK】

 【Edit】→【Insert】→【Insert Node or Bus…】

点击【Node Finder】→【List】→【>>】→【OK】→【OK】  

 

 

 选中要改变电平的区域，然后点击左上方的 “0” “1” 图样即可

 保存 .vwf 文件

直接用默认的文件名和位置即可，否则编译时可能会报错

编译

若安装quartus时没有modelsim可能会出现以下错误

解决方法：

点击【Tools】→【Lauch Simulation Library Compiler】

 

 选择工程目录下的 ...\simulation\qsim 文件夹，然后点击【Start Compilation】

无错误，然后点击ok，【Close】关闭窗口

再次编译即可

若quartus安装时已经自带了modelsim模块，则不会出现上面的错误，出错可以尝试删除vwf文件重新生成按照默认文件名位置保存

1.2 全加器设计3

①新建原理图

新建一个原理图文件，方法同上。 添加上面创建的半加器，命名

 编辑原理图如下：

 

保存文件。 ②将设计项目设置成顶层文件并编译仿真

 ③全加器仿真

 

二、Verilog实现全加器

1位全加器

①创建 Verilog 文件

【File】→【New…】

 

 选择【Verilog HDL File】，点击【OK】

 

 输入代码

module Verilog1(
	//输入信号，ain表示被加数，bin表示加数，cin表示低位向高位的进位
	input ain,bin,cin,
	//输出信号,cout表示向高位的进位，sum表示本位的相加和
	output reg cout,sum
 
);
reg s1,s2,s3;
always @(ain or bin or cin) begin
	sum=(ain^bin)^cin;//本位和输出表达式
	s1=ain&cin;
	s2=bin&cin;
	s3=ain&bin;
	cout=(s1|s2)|s3;//高位进位输出表达式
end
endmodule

 然后保存文件。

说明：需要将第一行的 Verilog1 更改为自己的 Verilog 文件名才行，否则会报错

将 Verilog 文件设置为顶部文件，否则编译不到

编译 Verilog 文件

通过【Tools】→【Netlist Viewers】→【RTL Viewer】查看电路图

 

 

 ②仿真实现

步骤和上面的仿真步骤一样，这里就不再重复了。 结果如下：

4位全加器

代码

module Verilog2 (
 
  input A, B, Cin,
 
  output Sum, Cout
 
);
 
  
 
  // Full Adder logic
 
  assign {Cout, Sum} = A + B + Cin;
 
  
 
endmodule
 
  
 
module FourBitAdder_functional_level (
 
  input [3:0] A, B, Cin,
 
  output [3:0] Sum,
 
  output Cout
 
);
 
  
 
  wire c1, c2, c3;
 
  FullAdder_functional_level fa1(A[0], B[0], Cin, Sum[0], c1);
 
  FullAdder_functional_level fa2(A[1], B[1], c1, Sum[1], c2);
 
  FullAdder_functional_level fa3(A[2], B[2], c2, Sum[2], c3);
 
  FullAdder_functional_level fa4(A[3], B[3], c3, Sum[3], Cout);
 
  
 
endmodule

电路图

 

三、下载文件到开发板上

3.1 引脚绑定

开发板上的18个拨码开关选其中三个：SW0、SW1、SW2 分别接 ain、bin、cin（开关向上拨和向下拨分别显示输入是高还是低电平） LED0、LED1 分别接 cout 和 sum，灯亮表示输出为 “1”，灯灭表示输出为 “0”。 硬件设计好后，还需要查引脚图进行引脚绑定，如图：

 

 开始绑定引脚：点击【Assignments】→【Pin Planner】

 

 选定了引脚之后原理图文件一定要再编译一次，才能真正把引脚绑定上

3.2 烧录文件

现在可以下载到硬件上进行测试了。 把开发板接上电源，USB 接口接电脑。打开电源开关（注意不用下载时请一定关闭开关，以免烧坏板子）。

点击tool，选择programmer

第一次下载需安装硬件：即在下载界面中点击按钮【hardware setup…】，然后在弹出的对话框中选择【USB blaster】，再点击【ok】，则硬件被安装上

现在可以下载到硬件上进行测试了。 把开发板接上电源，USB 接口接电脑。打开电源开关（注意不用下载时请一定关闭开关，以免烧坏板子）。

点击tool，选择programmer

第一次下载需安装硬件：即在下载界面中点击按钮【hardware setup…】，然后在弹出的对话框中选择【USB blaster】，再点击【ok】，则硬件被安装上

 勾选上，点击【Start】，烧录成功

 

 如果没有检测到硬件，说明没有安装相应驱动，下载安装即可

四、总结

使用 Quartus 来仿真十分的方便，整个过程也并不复杂，配置开发板使用更加的直观，有一定的数字电路基础后，再来使用这个软件来仿真，就会得心应手。