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1、一、实验目的,学会用SSI(小规模集成电路）构成组合逻辑电路的分析与设计方法掌握用可编程逻辑器件实现数字电路系统的设计方法掌握Muxplus软件的使用,实验10 SSI组合逻辑电路及Muxplus实践,1.设计输入,以设计比较器为例，使用图形输入方式来完成输入。设计输入包括以下步骤：,（1）创建一个新文件。,（2）输入逻辑功能图元。,（3）保存文件并检查错误。,（4）规定项目名称。,（5）关闭 Graphic Editor 窗口。,二、MAX+PLUSII软件使用,在此步骤中将创建一个名为bijiaoqi.gdf 的文件。步骤如下：,a.进入 Altera 软件包，,如图所示,（1）创建一个新
2、文件,b.选择 FileNew 菜单，或单击，,弹出 New 对话框。,图形编辑输入 符号编辑输入 文本编辑输入 波形编辑输入,c.选中 Graphic Editor file（图形设计文件）单选按钮。,d.在下拉表框中选择.gdf 作为文件的扩展名。单击 ok 按钮。弹出 Graphic Editor 窗口。,打开原理图编辑器，进入原理图设计输入电路编辑状态，如下图所示：,（2）输入逻辑功能图元,在原理图的空白处双击鼠标左键（或选择 Symbol Enter Symbol 选项，弹出 Enter Symbol 对话框。,或用鼠标点取（双击）元件库。,a.如何放置器件,在光标处输入元件名称,选
3、取元件后按下 ok 即可。,如果安放相同元件，只要按住Ctrl 键，同时用鼠标拖动该元件复制即可。,半加器所需元件和端口包括：输入端口INPUT、与非门NAND2、非门NOT、输出端口OUTPUT，它们都在 Prim 库中。下图为比较器元件安放结果。,b.添加连线到器件的管脚上,双击输入端口的“PIN-NAME”，当变成黑色时，即可输入标记符并回车确认。输出端口标记方法类似。半加器的输入端分别标记为 A、B，输出端分别为 S、C。,c.标记输入/输出端口属性,把鼠标移到元件引脚附近，则鼠标光标自动由箭头变为十字，按住鼠标右键拖动，即可画出连线。,要保存文件，选择 FileSave As 选项，
4、弹出 Save As 对话框。如图所示。,在 File Name 文本框中输入 bijiaoqi.gdf，并在 Directories 列表框中选择文件的保存目录。,在 MAX+PLUS 的有些版本中，保存文件目录的路径字符串中不能包含中文字符。,注意,（3）保存文件,为了确保输入的逻辑正确，可以保存文件并检查错误。步骤如下：,选择 FileProjectSave&Check 选项，这将保存上面编辑的文件，并检查输入中的错误。,b.如果没有出现错误，单击 OK 按钮，关闭消息对话框。,c.单击 Compiler 窗口右上角的关闭按钮，关闭 Compiler 窗口。,（4）检查错误,技巧：选择
5、FileProjectset project to current file选项，可将当前的设计文件指定为当前项目。,此操作在你打开几个原有项目文件时尤为重要，否则容易出错。,（5）关闭 Graphic Editor 窗口。,（1）添加仿真激励信号,a.选择 MAX+plus Wave Editor 选项，弹出波形编辑窗口。,2.电路仿真,b.将鼠标移至空白处并单击右键，出现对话框窗口。,c.选择 Enter Node from SNF 选项并按鼠标左键确认，出现如图所示对话框。,单击 List 和=按钮，,选择欲仿真的输入/输出端口。,d.电路输入端口添加激励信号,选中欲添加信号的管脚，窗口
6、左边的信号源按钮变成可操作状态。根据电路实际要求选择信号源种类。,放大或缩小波形,调整显示区域的大小,以低电平 0（或高电平 1）覆盖所选波形,以不定态 X（或高阻态 Z）覆盖所选波形,反转所选波形的逻辑电平,以时钟波形覆盖所选节点,以计数序列覆盖所选的单个组的全部或部分波形,e.为输入端口添加信号,选中A 输入端,然后点击窗口左侧的时钟信号源图标,出现如图所示的对话框。,选择初始电平为“0”，时钟周期为“200 ns”，倍数为“1”（时钟周期倍数只能为整数倍），单击 OK 确认。,按同样的方法为B输入端添加激励信号，时钟周期倍数为A输入端的2倍。这样我们就为A、B输入端分别添加了时钟周期为2
7、00 ns和400 ns的激励信号。,f.保存激励信号编辑结果,点击 FileSave 菜单出现如图所示对话框。,文件名称和原理图文件一致，扩展名为“.scf”，单击OK保存激励信号编辑结果。,半加器的激励信号如图所示。,电路仿真属于设计校验，包括功能仿真（前仿真）和时序仿真（后仿真）。由于时序仿真的结果比较接近实际器件仿真的结果，因此本设计采用时序仿真。,a.选择MAX+plusSimulator选项，弹出仿真器窗口。,b.单击 Start 开始仿真。,c.电路仿真完成后，单击Open SCF 打开波形文件，显示电路的仿真结果。,（2）电路仿真,d.比较器电路的仿真结果如图所示。,检查仿真结
8、果是否正确，并观察电路的时序及延时情况。,（1）选择器件,a.选择 AssignDevice 选项，弹出 Device 对话框。,b.在 Device Family 下拉列表框中选择适配器件的系列，在 Devices 中选择器件的型号，然后单击 OK 按钮。,c.如果不对适配器件的型号进行选择，该软件将自动选择适合本电路的器件进行编译适配。,（本设计中选择ACEX1K系列的EP1K30TC144-3器件）,2.电路编译与适配,（2）编译适配,选择 MAX+plusCompiler，弹出 Compiler 窗口。,单击 Start 按钮开始编译并显示编译结果，生成*.sof下载文件。,选择 MA
9、X+PlusFloorplan Editor选项，即可打开平面（底层）编辑器窗口，出现如图所示的芯片管脚分配图。,芯片名称区,颜色图例,器件显示区,未赋值节点和管脚显示区,选中节点和管脚区,这是由软件自动分配的，用户可根据需要随意改变管脚分配，管脚的编辑过程如下。,（3）管脚的重新分配与定位,用鼠标左键按住欲分配的输入、输出端口并拖到下面芯片的相应管脚上，然后松开，即可完成一个管脚的重新分配。,管脚的编辑过程：,管脚重新分配时须注意的事项：,芯片上有些特殊功能的管脚（如GND、Global CLK 等），进行管脚编辑时不能使用。,在器件选择时如果选择了Auto，则不允许对管脚进行再分配。,对管
10、脚进行重新分配后，必须再编译一次，否则下载后的管脚还是自动分配的状态。,a.选择 MAX+PlusProgrammer 选项，如果是第一次使用，将出现如图所示的对话框。,硬件类型选择“ByteBlaster”并单击 OK 确认。,4、对器件的编程下载,b.选择完下载文件后，单击 OK 确定，出现如图所示的编程界面。,单击 Configure 按钮进行下载编程。,内容1 设计“大小比较电路”，实现并测试功能,设计一个能判断一位二进制数A与B大小的比较电路。写出设计过程，画出逻辑电路图画将A、B分别接数据开关，L1、L2、L3接LED。测试结果记入表中,二、实验内容：,74LS151的介绍,74LS151功能表,74LS151数据选择器除了有数据选择功能外，还可以作逻辑函数产生器。,内容2 设计数据选择器,现有三个数据分别为：D0接地，D1=+5V直流电压，D2 为50HZ正方波，D3 为1KHZ正方波；A、B为数据选择器控制端，接数据开关，改变A、B电平，用示波器记录输出端分别得到的D0、D1、D2、D3波形，分别绘制出来。,内容3：交通信号灯监视电路,理论分析静态测试结果记入表,芯片管脚图,下次实验内容,实验十六 集成触发器要求进行预习、Muxplus仿真,
