实验四 QUARTUS开发环境实验 设计半加器、全加器和四位全加器 blueee的学习笔记_一位半加器设计quarrus

实验四  QUARTUS开发环境实验

一、实验目的

1、通过实验，能熟悉QUARTUS开发环境，能够掌握QUARTUS的原理图输入法设计电路，掌握使用相关仿真工具进行功能和时序仿真的方法；

2、通过实验，加深对全加器电路的理解，并能使用QUARTUS的原理图输入法完成全加器的设计，并能在QUARTUS中完成相关的仿真验证；

二、实验原理

1、半加器、全加器的功能表见教材相关章节；

2、使用QUARTUS的原理图输入法完成半加器、全加器的设计，并能在QUARTUS中完成相关的仿真验证；

三、实验设备和器材

电脑、QUARTUS集成开发环境。

四、实验内容和步骤

4.1 半加器

在QUARTUS器件库选择相关器件，完成下面实验内容；

        1.写出1位半加器的功能表，设计出1位半加器的逻辑电路图（预习时自行完成）；

        2.在QUARTUS中使用原理图输入法，完成1位半加器电路的设计；

        3. 在QUARTUS中完成对所设计1位半加器电路的功能仿真和时序仿真；

4.2  1位全加器

在QUARTUS器件库选择相关器件，完成下面实验内容；

        1.写出1位全加器的功能表，设计出1位全加器的逻辑电路图，要求使用4.1所设计的半加器实现（预习时自行完成）；

        2.在QUARTUS中使用原理图输入法，完成1位全加器电路的设计；

        3. 在QUARTUS中完成对所设计1位全加器电路的功能仿真和时序仿真；

4.3  4位全加器

在QUARTUS器件库选择相关器件，完成下面实验内容；

        1.写出4位全加器的功能表，设计出4位全加器的逻辑电路图，要求使用4.2所设计的半加器实现（预习时自行完成）；

        2.在QUARTUS中使用原理图输入法，完成4位全加器电路的设计；

        3. 在QUARTUS中完成对所设计4位全加器电路的功能仿真和时序仿真；

五、实验记录和实验结果

5.1 半加器

        1.给出1位半加器的功能表，并给出设计出的1位半加器（请预习时完成）

        2.给出QUARTUS中使用原理图输入法实现1位半加器设计过程及电路

 

3.在所设计电路基础上，设计合理的输入信号，实现对所设计电路的功能仿真和时序仿真，要求简要说明仿真和验证思路，记录验证电路和输入信号，仿真结果及结论

功能仿真：

 

据图可知功能仿真符合半加器功能表

时序仿真：

据图可知时序仿真符合半加器功能表

所以半加器仿真成功

5.2 1位全加器

1.给出1位全加器的功能表，并给出设计出的1位全加器，要求使用前面设计的半加器（请预习时完成）

2.给出QUARTUS中使用原理图输入法实现1位全加器设计过程及电路

3.在所设计电路基础上，设计合理的输入信号，实现对所设计电路的功能仿真和时序仿真，要求简要说明仿真和验证思路，记录验证电路和输入信号，仿真结果及结论

功能仿真：

 

据图可知功能仿真符合全加器功能表

时序仿真：

 

据图可知时序仿真符合全加器功能表。

所以全加器仿真成功。

5.3 4位全加器

1.给出4位全加器的功能表，并给出设计出的4位全加器，要求使用前面设计的半加器（请预习时完成）

 

2.给出QUARTUS中使用原理图输入法实现4位全加器设计过程及电路

3.在所设计电路基础上，设计合理的输入信号，实现对所设计电路的功能仿真和时序仿真，要求简要说明仿真和验证思路，记录验证电路和输入信号，仿真结果及结论

功能仿真：

据图可知功能仿真符合四位全加器功能表。

时序仿真：

据图可知时序仿真符合四位全加器功能表。

所以四位全加器仿真成功。

六、实验预习要求

1. 实验前认真阅读本实验指导；
2. 熟悉quartus中相关操作及相关器件。
3. 完成四和五中要求预习时完成的内容。

七、思考题。

在quartus完成对组合逻辑电路设计、功能仿真及验证的有哪些步骤？

1.根据任务的要求，列出真值表；

2.用卡诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式；

3.根据表达式，画出逻辑电路图，用标准器件构成电路；

4.最后，用实验来验证设计的正确性。