eda的实验报告（精选6篇）
eda的实验报告 第1篇
实验一：
QUARTUS II 软件使用及组合电路设计仿真
实验目的：
学习QUARTUS II 软件的使用，掌握软件工程的建立，VHDL源文件的设计和波形仿真等基本内容。
实验内容：
1.四选一多路选择器的设计 基本功能及原理 ：
选择器常用于信号的切换，四选一选择器常用于信号的切换，四选一选择器可以用于4路信号的切换。四选一选择器有四个输入端a,b,c,d，两个信号选择端s(0)和s(1)及一个信号输出端y。当s输入不同的选择信号时，就可以使a,b,c,d中某一个相应的输入信号与输出y端接通。
逻辑符号如下：
程序设计：
软件编译：
在编辑器中输入并保存了以上四选一选择器的VHDL源程序后就可以对它进行编译了，编译的最终目的是为了生成可以进行仿真、定时分析及下载到可编程器件的相关文件。仿真分析：
仿真结果如下图所示
分析：
由仿真图可以得到以下结论：
当s=0(00)时y=a;当s=1(01)时y=b；当 s=2(10)时y=c；当s=3(11)时y=d。符合我们最开始设想的功能设计，这说明源程序正确。2.七段译码器程序设计 基本功能及原理：
七段译码器是用来显示数字的，7段数码是纯组合电路，通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能作十进制BCD码译码，然而数字系统中的数据处理和运算都是2进制的，所以输出表达都是16进制的，为了满足16进制数的译码显示，最方便的方法就是利用VHDL译码程序在FPGA或CPLD中实现。本项实验很容易实现这一目的。输出信号的7位分别接到数码管的7个段，本实验中用的数码管为共阳极的，接有低电平的段发亮。数码管的图形如下
七段译码器的逻辑符号：
程序设计：
软件编译：
在编辑器中输入并保存了以上七段译码器的VHDL源程序后就可以对它进行编译了，编译的最终目的是为了生成可以进行仿真、定时分析及下载到可编程器件的相关文件
。仿真分析：
仿真结果如下图所示:
分析: 由仿真的结果可以得到以下结论：
当a=0(0000)时led7=1000000 此时数码管显示0； 当a=1(0001)时led7=1111001 此时数码管显示1； 当a=2(0010)时led7=0100100 此时数码管显示2； 当 a=3(0011)时led7=0110000 此时数码管显示3； 当 a=4(0100)时led7=0011001 此时数码管显示4； 当 a=5(0101)时led7=0010010 此时数码管显示5； 当 a=6(0110)时led7=0000010 此时数码管显示6； 当 a=7(0111)时led7=1111000 此时数码管显示7； 当 a=8(1000)时led7=0000000 此时数码管显示8； 当a=9(1001)时led7=0010000 此时数码管显示9； 当a=10(1010)时led7=0001000 此时数码管显示A； 当a=11(1011)时led7=0000011 此时数码管显示B； 当 a=12(1100)时led7=1000110 此时数码管显示C； 当a=13(1101)时led7=0100001 此时数码管显示D； 当a=14(1110)时led7=0000110 此时数码管显示E； 当a=15(1111)时led7=0001110 此时数码管显示F；
这完全符合我们最开始的功能设计，所以可以说明源VHDL程序是正确的。
实验心得：
通过这次实验，我基本掌握了QUARTUS II软件的使用，也掌握了软件工程的建立，VHDL源文件的设计和波形仿真等基本内容。在实验中，我发现EDA这门课十分有趣，从一个器件的功能设计到程序设计，再到编译成功，最后得到仿真的结果，这其中的每一步都需要认真分析，一遍又一遍的编译，修改。当然，中间出现过错误，但我依然不放弃，一点一点的修改，验证，最终终于出现了正确的仿真结果，虽然有一些毛刺，但是总的来说，不影响整体的结果。
实验二：计数器设计与显示
实验目的：
（1）熟悉利用QUARTUS II中的原理图输入法设计组合电路，掌握层次化的设计方法；
（2）学习计数器设计，多层次设计方法和总线数据输入方式的
仿真，并进行电路板下载演示验证。实验内容:
1.完成计数器设计
基本功能及原理：
本实验要设计一个含有异步清零和计数使能的4位二进制加减可控计数器，即有一个清零端和使能端，当清零端为1时异步清零，即所有输出值都为0，当使能端为0时，计数器停止工作，当使能端为1时，正常工作，由时钟控制。另外，还应该有一个控制端，当控制端为0时，进行减法运算，当控制端为1时，进行加法运算。输出端有输出值和进位端，当进行加法运算时，输出值递增，当减法运算时，输出值递减，同时进位端进行相应的变化。
4位二进制加减计数器的逻辑符号：
程序设计：
软件编译：
在编辑器中输入并保存了以上4位二进制加减计数器的VHDL源程序后就可以对它进行编译了，编译的最终目的是为了生成可以进行仿真、定时分析及下载到可编程器件的相关文件。仿真分析： 仿真结果如下:
分析：
由仿真图可以得到以下结论：
当enable端为0时，所有数值都为0，当enable端为1时，计数器正常工作；当reset端为1时，异步清零，所有输出数值为0，当reset端为0时，正常工作；当updown端为0时，进行减法运算，当updown为1时，进行加法运算；另外，当程序进行减法运算时，出现借位时，co为1，其余为0，当进行加法运算时，出现进位时，co为1，其余为0。图中所有的功能与我们设计的完全一样，所以说明源程序正确。2.50M分频器的设计
基本功能及原理：
50M分频器的作用主要是控制后面的数码管显示的快慢。即一个模为50M的计数器，由时钟控制，分频器所有的端口基本和上述4位二进制加减计数器的端口一样，原理也基本相同。分频器的进位端（co）用来控制加减计数器的时钟，将两个器件连接起来。50M分频器的逻辑符号如下：
程序设计：
软件编译：
在编辑器中输入并保存了以上50M分频器的VHDL源程序后就可以对它进行编译了，编译的最终目的是为了生成可以进行仿真、定时分析及下载到可编程器件的相关文件。仿真分析： 结果如下：
上图为仿真图的一部分，由于整个图太大，所以显示一部分即可，其余部分如图以上图规律一直递增，直到50M为止，然后再重复，如此循环。
上图是部分输出的显示，由于整个图太大，所以只显示部分，其余部分如图递增。
分析：
由仿真图可以看出，当reset为0，enable为1时（因为本实验中计数器的模值太大，为了尽可能多的观察出图形，可让reset一直为0，enable一直为1，即一直正常工作），输出值由0一直递增到50M，构成一个加法计数器，与我们设计的功能一致。3.七段译码器程序设计
基本功能及原理：
七段译码器是用来显示数字的，7段数码是纯组合电路，通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能作十进制BCD码译码，然而数字系统中的数据处理和运算都是2进制的，所以输出表达都是16进制的，为了满足16进制数的译码显示，最方便的方法就是利用VHDL译码程序在FPGA或CPLD中实现。本项实验很容易实现这一目的。输出信号的7位分别接到数码管的7个段，本实验中用的数码管为共阳极的，接有低电平的段发亮。
七段译码器的逻辑符号：
程序设计：
软件编译：
在编辑器中输入并保存了以上七段译码器的VHDL源程序后就可以对它进行编译了，编译的最终目的是为了生成可以进行仿真、定时分析及下载到可编程器件的相关文件。仿真分析：
仿真结果如下图所示:
分析：具体分析与实验一中七段译码器的分析相同，在此不再赘述。计数器和译码器连接电路的顶层文件原理图：
原理图连接好之后就可以进行引脚的锁定，然后将整个程序下载到已经安装好的电路板上，即可进行仿真演示。
实验心得：
经过本次试验，我学到了很多。首先，我加强了对QUARTUS II软件的掌握；其次，我掌握了电路图的顶层文件原理图的连接，学会了如何把自己设计的程序正确的转化为器件，然后正确的连接起来，形成一个整体的功能器件；最后，我学会了如何安装以及如何正确的把完整的程序下载到电路板上，并进行演示验证。
实验三：大作业设计
（循环彩灯控制器）
实验目的：
综合应用数字电路的各种设计方法，完成一个较为复杂的电路设计。实验内容：
流水灯（循环彩灯）的设计 设计任务：
设计一个循环彩灯控制器，该控制器可控制10个发光二极管循环点亮，间隔点亮或者闪烁等花型。要求至少三种以上花型，并用按键控制花型之间的转换，用数码管显示花型的序号。基本原理：
该控制器由两部分组成，一部分是一个50M的分频器，其主要用来控制花色变化的快慢；另一部分是一个彩灯控制器，该彩灯控制器可由两个开关控制花型的序号，10个输出分别控制10个发光二极管的亮暗，当输出为1时，该发光二极管亮，输出为0时，该二极管灭。将分频器的co端用来控制彩灯控制器的时钟，将两个器件连接起来。1.分频器的设计
50M分频器与实验二中的分频器一样，这里不再赘述。2.彩灯控制器的设计 基本原理：
该彩灯控制器由时钟控制，reset异步清零，enable当做使能端，由两个开关do(0-1)来控制选择不同的花型，10个输出端lig(0-9)来控制10个LED灯的亮灭。因为用了两个开关来控制花型，所以一共有4种花色。
彩灯控制器的逻辑符号：
程序设计：
3.七段译码器的设计
七段译码器是用来显示不同花型的序号的，其设计与实验一中的设计一样，这里不再赘述。循环彩灯控制器的原理图：
仿真波形如下： 第一种花型：
第二种花型：
第三种花型：
第四种花型：
仿真分析：
将以上仿真波形图和源程序对比，我们可以看到，仿真出来的波形和我们设计的功能一致，这说明源VHDL程序是正确的。实验心得：
本次试验是在没有老师指导的情况下自己完成的，我在参考了网上的程序的情况下，最终成功的设计并正确的演示出了循环彩灯的不同花型。通过本次试验，我真正的体会到了DEA这门课的乐趣，也发现它对我们的学习和生活带来很大的方便。
eda的实验报告 第2篇
实验报告
姓名：汤灿亮 学号：2012118060 班级：1211自动化
实验一 QUARTUS Ⅱ的设计流程
一、实验目的：
1、掌握QUARTUSⅡ安装过程；
2、熟悉QUARTUSⅡ设计环境；
3、掌握QUARTUSⅡ的设计过程。
二、实验内容：
用文本输入法设计一个二进制加法器。
三、实验步骤：
（一）、创建工作文件夹
在windows中新建一个文件夹（又称工作库或WORK LIBRARY），用于保存设计工程项目的有关文件。注：设计工程项目的所有有关文件不能保存在根目录下，必须保存在一个文件夹之下。例如建立的文件夹：E：CNT10
（二）、启动Quartus II 点击QUARTUSⅡ9.0图标打开QUARTUSⅡ9.0设计窗口。或点击QUARTUSⅡ9.0图标打开QUARTUSⅡ9.0设计窗口
（三）、设计文件输入
1、打开输入文件编辑器
点击菜单Filenew„选择Verilog HDL file建立一个文本设计文件。用文本输入法输入程序。
2、保存文件，文件名同程序的模块名。后缀.v
（四）、全编译（逻辑综合）
1、创建工程
点击菜单FileNew Project Wizard…….进行工程设置。完成工程文件夹的选定、工程名、顶层设计文件名（主程序）、编程器件的选择等工程设置。
2、编译前的相关设置设置
⑴选择PLD芯片：AssignmenmtsSettingsDevice弹出的窗口中选择选择芯片。
⑵选择配置芯片的工作方式AssignmenmtsSettingsDeviceDevice&Pin Options弹出的窗口中首选General项，在Options栏中选择Auto-restart-configuration after error.⑶选择配置芯片和编程方式：AssignmenmtsSettingsDeviceDevice&Pin Options弹出的窗口中选择Configuration栏，在窗口中设置配置方式，配置芯片和是否需要生成压缩的配置文件。
⑷选择输出设置：（1）-（4）项默认方式，可以不做任何操作，⑸选择目标器件闲置引脚的状态：AssignmenmtsSettingsDeviceDevice&Pin Options弹出的窗口中选择Unused Pins栏,在窗口中对闲置的引脚设置，推荐设置为As input tri-stated。
3、执行全程编译：ProcessingStart Compilation。完成对设计项目的检 错、逻辑综合、结构综合、配置文件生成以及时序分析。
（五）、功能仿真（或时序仿真）
建议先做功能仿真，以检验设计项目的逻辑真确性，这样可以提高设计效率。
1、功能仿真设置：AssignmenmtsSettings弹出的窗口中选择Simulator Settings。在右边Simulation mode中选择 Functional.2、ProcessingGenerate Functional Simulation netlist,生成功能仿真所需的文件。
3、建立波形文件并进行功能仿真
⑴FileNew，在窗口中选择Vector Waveform file打开向量波形文件编辑器。
⑵设置仿真时间区域：可默认。一般几十微妙。时间区域过长，使仿真时间变长，影响仿真效率。
⑶在向量波形文件编辑器中添加项目的相关引脚。原则上是所有引脚，但有的项目引脚很多，可以只添加必要的一些引脚。双击向量波形文件编辑器Name栏的空白区域后，会弹出一个“Insert Node or Bus”对话框，在弹出的对话框中选择“Node Finder„”按钮，则弹出“Node Finder„”对话框，选择Filter：Pins：all，然后点击List，Nodes Found栏将列出所有输入、输出端口。选择要观察的信号，点击“>”命令按钮加入到观察目标窗口中。选择OK，则在波形图中加入了待观察信号的图形。
或者执行ViewUtility WindowsNode Finder命令打开Node Finder窗口,在弹出的窗口中将所需引脚拖入波形编辑器中。
⑷编辑输入波形：对所有的输入引脚设置合适的波形。⑸启动仿真器：ProcessingStart Simulation.⑹观察分析仿真结果。仿真结果保存于文件“Simulation Report”,此文件在仿真完成后会自动弹出。若仿真结果有出入，重新修改程序，直到仿真结果没有问题。
（六）、下载验证：
1、芯片选择ACEX1KEP1K30QC208-2;
2、引脚锁定：
3、全编译；
4、下载线连接：将25针连下一端连接电脑LPT1口，一端连接到编程模块的DB25接口，再用十针连线一头插入通用编程模块JTGA下载接口处，另一头连接到目标芯片的下载接口。
5、打开实验箱电源，将模式选择开关CTRL的（2）（4）（8）拨至ON，使按键KD1,KD2，LED1,LED2,LED3,LED4,LED5等有效。
6、下载：ToolsProgrammer,完成下载。
7、拨动开关按键KD1,KD2验证电路。
四、实验程序及仿真结果
（一）、实验程序：
时序仿真结果：
波形文件及仿真：
五、实验箱现象描述
注：在程序正确，正确操作实验箱并成功下载并正常运行程序的前提下，现象为：实验箱上一排设定的LED灯，分别为4个表示四位二进制码，一个表示使能信号EN，一个表示复位信号RST，一个表示置数信号，一个进位位COUT,高电平时表示进位，四个用于置数的灯。EN信号高电平有效，低电平起保持作用，RST低电平有效，起复位作用，LOAD信号低电平有效，起置数作用。启动实验箱，让EN灯亮（高电平），RST灯亮（高电平），LOAD灯亮(高电平)，此时表示四位二进制码的LED灯分别从0到9计数（约为1S记一个数），到10的时候，显示数的四个LED灯表示成0（全灭），进位位灯（COUT）闪动一次（表示进一位），如此反复。使EN灯熄灭（低电平），显示数的灯停止变动，保持在它当前所表示的数值。恢复EN灯亮，继续计数。使RST灯熄灭（低电平），显示数的灯立即变为全灭（表示复位为0）。设置任意值，使LOAD灯熄灭（低电平），显示灯变成设置的数值，然后正常计数。
六、心得体会
在这次实验中，QUARTUS II软件是英文版的，一下基本功能在第一次中还是不够熟悉，通过问老师同学，慢慢的了解到QUARTUS Ⅱ软件的基本使用方法，以及从编写程序到下载到实验箱验证运行的基本流程，实验二用原理图输入法设计2位频率计
一、实验目的：
1．熟悉和掌握用QUARTUS Ⅱ的原理图输入方法设计简单数字系统的方法，并通过一个2位频率计的设计掌握用EDA软件进行数字系统设计的详细流程。2.掌握用EDA技术的层次化设计方法； 3.掌握多个数码管动态显示的原理与方法
二、实验内容
用原理图输入法设计一个2位频率计
三、实验步骤
1.在顶层文件设计窗口中设计频率计，频率计的设计分成几部分设计，分别是一个2位十进制计数器，一个时序控制电路，一个显示电路模块。
2.先设计2位十进制计数器，如图显示为设计好的2位十进制计数器。
步骤：（1）、点击file—new，弹出如图所示窗口，点击design File中Block diagram/schematic file，再点击ok即可。（2）、在弹出的bdf文件设计窗口中设计所需的设计，设计完成后，点击编译按钮，编译无误后，再进行时序仿真。
结果如图：
（3）、即可点击file—created/update—create symbol files for current file.生成元件符号，供高层次设计调用。注意：需要独立建立工程，2位十进制计数器的工程名和bdf文件名都为counter8。
3、设计时序控制电路，设计步骤与设计2位类似，设计完成后，一样需要设计文件符号供高层次设计调用，如图为设计好的时序控制电路。
4.在顶层设计窗口中设计顶层设计，最终的设计如图
进行时序仿真无误后进行波形仿真，结果如图：
可以从波形仿真中看出，当输入的待测信号的周期为410ns的时候，所测的的频率的最后两位为39。
四、试验箱验证及现象描述
引脚正确设定并正确下载到试验箱后，调节待测信号频率，当输入为4hz时，数码管上显示04，当输入为8hz,数码管上显示08，当输入为16HZ时，数码管
上显示为16，当输入为128hz时，数码管上显示为28。
五、心得体会
这次实验中，按照书上面的接线图，完成基本的接线，然后在电脑上面设计原理图，进行实验的测试，掌握用EDA技术的层次化设计方法，在实验中也出现过点失误，软件运行出错，经过检查，发现软件没有破解，在实验中还是要注意小细节。
实验三简易正弦波信号发生器设计
一、实验目的：
１、进一步熟悉QuartusII设计流程；
２、熟悉LMP_ROM与ＦＰＧＡ硬件资源的使用方法。３、熟悉SignalTap II嵌入式逻辑分析仪的使用方法。
二、实验内容
用原理图设计一个简易的正弦波信号发生器。
三、实验步骤
1.建立一个工程，取名为SIN_GNT。
2.生成.mif文件，用直接编辑法。点击file—new—memory file—memory initialization file,点击OK，选number为128位，word size为8位，点击ok,填写 表格，结果如图
3.以原理图方式对LPM_ROM进行设置和调用，在工程原理图编辑窗中双击，出现symbol框图中点击megawizard plug-in manager,在所示窗口中点击memory compiler的ROM:1-PORT,取文件名为ROM78，正弦波数据初始化文件选择DATA7X8.mif，即可生成正弦信号数据存储器ROM，如图所示
4.用原理图方式对7为计数器LPM模块，方法与制作ROM78模块类似，如图所示
5.新建一个原理图设计窗口，取名为SIN_GNT,在窗口里面设计所需的电路，结果如图，进行时序仿真，无误后建立波形文件，结果如图
由图可知，在时间脉冲的作用下，AR计数，相对于的，Q也从正弦信号数据存储器ROM中输出相对应的数值，由这两项，这可以在示波器上输出正弦波。
四、心得体会
在实验中，LPM 是参数可设置模块库Library of Parameterized Modules 的英语缩写，Altera 提供的可参数化宏功能模块和LPM 函数均基于Altera 器件的结构做了优化设计。在许多实用情况中，必须使用宏功能模块才可以使用一些Altera 特定器件的硬件功能。例如各类片上存储器、DSP 模块、LVDS 驱动器、嵌入式PLL 以及SERDES 和DDIO 电路模块等等。这些可以以图形或硬件描述语言模块形式方便调用的宏功能块，使得基于EDA 技术的电子设计的效率和可靠性有了很大的提高LPM可实现基于LPM的流水线的累加器的设计，逻辑数据采样电路设计，简易正弦信号发生器的设计
实验四用状态机实现序列检测器的设计
一、实验目的
1、熟悉状态机的作用及设计方法；
2、学习用状态机实现序列检测器的设计，并对其进行仿真和硬件测试。
二、实验原理
序列检测器可用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号，当序列检测器连续收到一组串行二进制码后，如果与检测器预先设置的码相同，则输出为1，否则输出为0。
三、实验内容
设计一个序列检测器，对1110010进行检测，对设计进行仿真测试并给出仿 真波形。
四、实验步骤
（1）运行软件，创建一个工程，取名为SHCK，打开文本文件编辑窗口，输入编写好的程序，如图所示。
取名为shiyan4，保存生成shiyan4.v文件。
（2）编译，时序仿真，直至无错误。
（3）建立波形文件，保存，取名为SHCK。设置各个需要的设置的参数，仿真时间设置为50us,时钟信号周期为4us,复位信号高电平有效，一般情况保持低电平，设置输入信号DIN含有输入数据段如图1110010，如图所示
（4）点击波形仿真，结果如图
由仿真结果可以看出，只有当输入完整的1110010时，输出信号才是高电平。（5）点击tools—netlist viewers—state machine viewers,查看状态转换表。
四、心得体会
EDA技术的实验教学研究 第3篇
电子设计自动化 (EDA) 代表了当今电子设计技术的最新发展方向。EDA技术是一门借助计算机来完成各种电子电路设计的自动化过程, 它可以让学生有一个学习知识, 运用知识的系统结构, 同时EDA技术又是一门实践性强的技术。因此掌握EDA技术, 是走向市场、走向社会、走向国际的基本技能, 依靠传统的实验教学已远不能满足社会对高新技术人才培养的需要。EDA技术在实验教学中的应用是现代教育发展的一种趋势, 不仅可以让学生了解EDA开发的基本过程, 而且也可以加深学生对电路的理解, 从而加学生的学习兴趣, 提高学生分析和解决实际问题的能力。
注重EDA技术课程的实验教学, 加强对学生动手创新能力的培养, 是EDA技术课程建设的重点内容。对于各种高级专门人才的发源地———高等院校来说, 不断改进教学方法和教学手段, 加强和巩固学生电子技术的专业基础知识是十分必要的。
1 EDA简介
EDA是电子设计自动化。由于它是一门刚刚发展起来的新技术, 涉及面广, 内容丰富, 理解各异, 所以目前尚无一个确切的定义。但从EDA技术的几个主要方面的内容来看, 可以理解为:EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体, 以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式, 以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具, 通过有关的开发软件, 自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的一门新技术。可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化, 逻辑布局布线、逻辑仿真。完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作, 最终形成集成电子系统或专用集成芯片。EDA就是能够帮助人们设计电子电路或系统的软件工具。该工具可以在电子产品的各个设计阶段发挥作用, 使设计更复杂的电路和系统成为可能。在原理图设计阶段, 可以使用EDA中的仿真工具论证设计的正确性;在芯片设计阶段, 可以使用E-DA中的芯片设计工具设计制作芯片的版图:在电路板设计阶段, 可以使用EDA中电路板设计工具设计多层电路板。特别是支持硬件描述语言的EDA工具的出现, 使复杂数字系统设计自动化成为可能, 只要用硬件描述语言将数字系统的行为描述正确, 就可以进行该数字系统的芯片设计与制造。有专家认为, 21世纪将是EDA技术的高速发展期, EDA技术将是对21世纪产生重大影响的十大技术之一。
2 实验教学中应用EDA技术的必要性
2.1 传统实验教学弊端
1) 一般院校的实验室的规模和开放时间是有限的, 所以学生的实践动手就受到了时间和地点的限制。同时电路的测试也需要用到许多专门的仪器, 学生在课后的大量时间没有这些仪器都无法继续自己的设计, 不利于学生学习的巩固和提高。
2) 传统实验室中有些仪器设备价格昂贵, 难以进入学生实验室, 而且实验室储备的电子元器件也有限的, 无法满足各种电子电路的设计和试验要求。
3) 对于一些较复杂的实验, 学生需要用大部分的精力和时间进行电路连接和线路的检查, 而用于实验出现的问题进行分析、解决的时间不足, 实验效果不理想。
2.2 EDA技术实验教学的优点
1) 利用EDA技术能够很直观、形象地进行实验, 让实验教学更加方便有趣。与在真实实验室工作一样, 任意设计电路、运行、数据分析, 许多的教学内容在课堂上就能解决, 教学效果好、教学效率高。运用了仿真软件进行教学, 学生对运动的版面将会产生浓厚的兴趣, 对教师讲解的课程内容 (电路的功能、性能指标) 非常直观地就能理解, 并且可以提出更换电路参数试试, 增加教学的互动性和学生进入教学的积极性, 有利于培养学生的兴趣。
2) 学生实践突破空间、时间与人员的限制, 实现实验教学的开放性。采用EDA技术可以建立开放式EDA教学管理中心, 克服了传统教学中实验教学必须在规定时间到规定地点进行这一弊端, 学生可以在家里、办公室等可以上网的环境中不受时空限制来完成实验环节。教师也可通过上网来组织、管理教学。引入自主学习的开放式EDA教学模式, 是解决学时不足与信息量增多的矛盾的有效途径, 也是一种“授人以渔”的教学方法。教学形式更为灵活;实验或者教学结论可以引导学生自行论证, 摆脱教学的枯燥性和深奥感;学生进入设计者角色等等。
3) 对教师来说, EDA技术也是一个新事物, 在教学过程中, 为了达到好的教学效果, 教师必须选择恰当的EDA软件, 结合书本挖掘实例, 并进行恰当的综合设计。这样的过程本身就是一个学习知识、提高理论层次和教学水平的过程。21世纪我国电子技术领域将飞速发展, 而这方面的人才还十分匮乏, 作为高校, 除了要搞好教学以外, 同时也必须开拓进取、强化科研, 新的EDA技术可以让教师及时了解电子技术领域一些相关的前沿动态、用新的方法和工具来研发产品, 从传统的通用集成电路的应用转向可编程逻辑器件的应用;从系统的硬件设计转向硬件、软件高度渗透的设计, 以提高和拓宽电子系统的设计能力。
4) 丰富了实验教学内容, 提高了实验成功率。随着教学要求的不断提高及电子技术的迅速发展, 实验设备的先进性面临着新的挑战。传统的实验是以实物为主, 由于采用搭接线路进行调试, 设备易磨损老化, 出现故障较多, 对于较为复杂的实验, 学生在规定时间内难以调试成功;用EDA软件工具做实验, 实验环境是一个虚拟环境, 克服实验室仪器设备与元器件在品种、规格和数量上不足的限制。随着软件的不断发展和完善, 能够做的实验不断的增加和扩展, 把以前繁琐的实验室验证调试和人工制板全部在电脑上完成, 在短暂的实验时间里快速完成较复杂的电路连接、测试工作, 避免元器件损坏、接触不良、仪器损坏等不利因素。
3 结论
21世纪是电子技术高速发展的时代, 各种新器件、新技术、新方法层出不穷。人们开发的电子系统也越来越庞大、越来越复杂、要求也越来越高, 要分析和设计复杂的电子系统, 人工的方法已不再适用。为适应这种现状, 日趋完善的EDA技术正在逐步取代传统的电子设计方法。EDA是目前最新最全面的电子设计技术及工具, 它的出现为电子设计工作者提供了一种全新的设计方法, 因此, 掌握EDA技术, 是走向市场、走向社会、走向国际的基本技能, 依靠传统的实验教学已远不能满足社会对高新技术人才培养的需要, 在实验教学中引入EDA技术, 使学生能全面了解电子技术的发展, 适应信息社会对设计人员的要求。S
参考文献
[1]徐光辉.CPLD/FPGA的开发和应用[J].电子工业出版社.
[2]潘松.EDA技术应用与发展之管窥[J].电子世界.
[3]王锁萍, 龚建荣.EDA技术及发展趋势[J].电子世界.
[4]汉泽西.EDA技术及其应用[M].北京航空航天大学出版社.
[5]谭会生, 张昌凡.EDA技术及应用[M].西安电子科技大学出版社.
EDA技术课程实验教学的研究 第4篇
关键词：EDA技术 实验教学 创新能力
1 概述
EDA是电子设计自动化Electronic Design Automation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的[1]。EDA技术作为现代电子设计技术要核心，依赖功能强大的计算机，在EDA软件平台上，对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成设计文件，自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、结构综合、逻辑优化和测试仿真，直至实现既定的电子线路系统功能。目前国内外许多院校基于PLD的EDA技术在本科教学中有两个明显的特点：一是各专业中EDA教学实验课程的普及率极高，即在电子通信、工控乃至生物医学工程等非电类专业都包含了EDA技术的教学试验内容；二是在实验中EDA试验成为主流，大部分传统的实验如数字电路、计算机组成、接口、通信、处理器等实验内容，都融入了EDA实验，并更多地注重创新性实验[1]。EDA技术课程的开设，很大程度的提高学生实践动手能力，并获得良好的效果，但在实验教学中还存在若干弊端，发现普遍学生重软件、轻硬件，对硬件描述语言理解不深，工程实践能力不强。究其原因与EDA技术实验教学存在问题不无关系。
2 实验教学存在的问题
实验教学能够巩固教学效果，是提高学生实践动手能力的重要步骤，目前各院校对EDA技术课程实验教学中还存在若干弊端，主要存在以下两个方面。
2.1 在实验课方面
现行的实验多是采用EDA实验箱，普遍只能开设一些演示性、验证性实验，而综合性、设计性、创新性实验却偏少。实验前学生对实验准备不充分，缺少预习，对课本知识掌握不够，对硬件描述语言的程序结构和规则理解不够，导致实验课中学生把大多时间、精力花费在程序的编写、改错上，而忽视了实验的仿真、优化和调试[2]。在实验中由于实验指导书的内容过于详尽，学生只要按照指导书步骤就能得到实验结果，使的实验演变成输入程序、连接导线的机械性实验，难于调动学生对实验的积极性，不利于活跃学生思维，使的学生缺乏独立分析问题、解决问题的能力，难于提高实践动手能力。因此这样的实验很难发挥学生学习的主动性和能动性，阻碍了学生创新思维的发挥和实践能力的提高。
2.2 课后实践方面
在课外学生很少有机会参加教师的科研活动，更不用说参加企业合作开发产品的机会，另外很少学生自行购发EDA开发板，利用自已的计算机在课余时间自主学习设计，导致多数学生只会课本上的知识，并只注重书面应试，而缺乏相应的实践动手能力，致使学生对学习EDA技术感到枯燥无味，降低了对学习的兴趣，达不到提高学生创新能力培养的目标。
3 实验教学改革
3.1 采用启发式实验教学方法
在实验过程中，教师需注重对学生独立思考的训练，培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力。在做实验之前，教师对实验教学中会出现的疑难问题提前讲解，让学生提前做好充分的准备。在实验中遇到问题，启发学生思考问题，分析问题，并提出解决问题方案，教师在整个实验过程中只是起引导和点拨作用，而不是出现的问题都有教师完全包办，可大大提高学生应用知识的能力和动手能力，这样才能发挥学生对学习的主动性和能动性，才能培养出学生的创新能力。
3.2 改革实验课程内容
对实验内容做相应的调整，改验证性和基础性实验为自主设计性实验，增加开设综合创新性实验。在以往的验证性和基础性实验中，学生从确定的原理出发，按照实验指导书的步骤，采用已经确定的实验手段，获得相同的实验结果。这类实验很难提起学生学习的兴趣，阻碍了学习的主动性和能动性。根据EDA技术主要面向工程实际的特点和电子设计的自主创新性，在实验类型和内容上进行调整，使每一实验的层次性更加清楚，并在实验过程中注重学生自主设计能力和创新能力的培养，以及与工程实际相结合的动手能力的培养。因此在实验课程中对于验证性实验，实验指导书提供设计程序和实验方法，学生只需将提供的设计程序输入计算机，并按要求进行编译仿真，使得学生有一个初步的感性认识；自主设计性实验通常提出自主设计的要求和任务，并根据给定的要求和任务自行设计实现这一要求的电路或系统，并进行实验调试以达到设计的要求，深化学生在验证性实验中掌握的实验方法和操作技能；综合创新性实验则在仅给出一些提示的情况下提出自主创新设计要求，着重把课本上的理论知识与工程实际相结合，培养学生能够独立设计实验、操作实验和创新能力的提高。
3.3 发挥开放性实验室优势
发挥开放性实验室应有的自主学习和创新能力培养的作用，让更多的学生走进实验室，开展实验活动；实验室保证正常实验教学的同时，在无课期间对学生实施开放，以弥补学生在课内实验教学时间有限的情况下，对实验过程掌握不熟悉和遇到问题课内无法完成的不足；另外开放实验室也为那些完成了课内实验且有兴趣续继学习的学生提供必要的实验条件，同时有效倍曾学生的实践和自主设计的时间，强化学习效果。同时可在学生中成立EDA技术兴趣小组，重点培养能力强的学生骨干，通过他们的示范和带动作用，形成良好的学习氛围。
3.4 多元化实验教学考核方法
EDA技术课程是由理论课与实验课合为一体课程，相应的考核方式也应该能够体现理论与实验操作的情况，可实行多元化实验考核方法，即对学生实验报告、实验操作过程、实验结果、提问回答等进行实验技能进行全面考核，以考查他们应用理论知识解决实际问题的能力。从而激发学生学习EDA的兴趣，搞高实验教学的质量与学生的综合能力。
4 结语
EDA技术课程实验教学改革探索实施两年多来，取得了较好教学效果，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的实践动手能力和创新能力的培养。为学生毕业走上工作岗位奠定了坚实基础。
参考文献：
[1]潘松，黄继业.EDA技术实用教程（第三版）[M].北京：科学出版社，2008.3.
[2]胡胜，宋跃，李君.EDA技术课程实践考学体系的改革探索[J].理工高教研究，2010年10月第29卷第5期.
[3]谢小东，李平.《EDA技术》课程实验教学的探索[J].实验科学与技术，2011年10月第9卷第5期.
[4]谢海霞.基于EDA技术的实验教学研究[J].琼州学院学报，2010年第17卷第2期.
[5]黄光华.以创新能力培养为目标的单片机实验教学改革[J].产业与科技论坛2011年第10卷第15期.
作者简介：
吴强（1983-），男，江西宁都人，硕士研究生，讲师。
项目来源：
eda的实验报告 第5篇
郑秀枫
09081311 实验一
四位全加器的实现
一、实验目的
1、掌握Quartus9.0图形编辑输入法
2、掌握Quartus环境下文件的编译、仿真及下载方法
3、了解VHDL语言的设计流程
4、掌握quartus环境下VHDL的使用方法
二、实验内容
1、用图形/原理图法实现4位全加器。
2、用VHDL语言实现4位全加器，必须使用元件例化。
3、仿真并通过。
3、下载到实验板，并验收
三、实验步骤
1、图形编辑发设计4位加法器
（1）新建图形文件，设计一位全加器，逻辑电路图如下图（图1-1）所示。
图1-1（2）将设计好的一位全加器进行例化，操作为fileCreate/UpdateCreate symbol files for currentfile，完成此操作后会在元器件符号表里找到刚刚做好的一位全加器。
（3）再新建一个图形文件，用四个已经做好的一位全加器级联成一个四位全加器，其逻辑原理图如图1-2所示。编辑好后保存文件，在文件列表里找到该文件，右键Set as Top-level Entity，将其设置为顶层文件，点击编译按钮就行编译。
计算机09-3班
郑秀枫
09081311
图1-2（4）新建波形文件，赋予每个输入端口某种输入信号，保存波形文件，进行功能仿真，观察输出端波形与输入信号关系是否正确。若不正确，查找问题所在并解决问题；若正确，则进行管脚分配，分配完毕后再编译一次使分配生效，连接DE2开发板到电脑，将文件下载到开发板进行验证。
2、用VHDL语言设计4位加法器
（1）新建一个VHDL源文件，文件名为adder1.vhd，使用VHDL实现一位全加器，其VHDL代码如下：
LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY adde1r IS PORT(A,B,Ci:IN STD_LOGIC;
S,Co:OUT STD_LOGIC);END adder1;ARCHITECTURE qadder OF adder1 IS BEGIN PROCESS(A,B,Ci)
VARIABLE n1,n2,n3:STD_LOGIC;BEGIN
n1:=A AND B;
n2:=A XOR B;
计算机09-3班
郑秀枫
09081311
n3:=Ci AND n2;
Co<=n3 OR n1;
S<=n2 XOR Ci;END PROCESS;END qadder;（2）再新建一个VHDL源文件，命名为adder4.vhd，在这里将adder一位全加器例化并使用它，做成四位全加器，代码如下：
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity adder4 is port(A,B:in std_logic_vector(3 downto 0);
S:out std_logic_vector(3 downto 0);Co:out std_logic;Ci:in std_logic);end adder4;architecture adder_4 of adder4 is component adder port（A:in std_logic;
B:in std_logic;
Ci:in std_logic;
Co:out std_logic;
S:out std_logic);
end component;signal c1,c2,c3:std_logic;begin u1:adder port map(A(0),B(0),Ci,c1,S(0));u2:adder port map(A(1),B(1),c1,c2,S(1));
u3:adder port map(A(2),B(2),c2,c3,S(2));
u4:adder port map(A(3),B(3),c3,Co,S(3));end adder_4;（3）保存文件后将adder4设置为顶层文件并编译，编译通过后按照与图形编辑发一样的仿真、管脚分配方式进行操作，最后下载到开发板验证
四、实验现象
两种方式实现的四位加法器下载到DE2开发板后都可正常工作，其中使用SW0作为低位的进位，SW4~1作为数据B，SW8~5作为数据A，LDG3~0作为输出的结果，LEDG4作为输出的进位。当SW4~1闭合 SW8~5和SW0断开时，只有LEDG3~0这四个灯亮；当SW8~0全闭合时，LEDG4~0灯全亮。
计算机09-3班
郑秀枫
09081311
中国石油大学（华东）
实
课题名称
实验项目名称 专业
姓名
验
报
告
EDA设计
实验一四位全加器的设计
计算机科学与技术
eda的实验报告 第6篇
IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
EDA 技术及应用
实验报告
所在学院:
专
业:
班
级:
学
号:
姓
名:
指导老师:
日
期:
实验一
八位全加器
姓
名:
学
号:
班 级:
指导老师:
日
期:
一、实验目的
1． 了解四位全加器的工作原理
2． 熟悉元件例化原理
3． 掌握基本组合逻辑电路的 FPGA 实现
4． 熟练应用 Quartus II 进行 FPGA 开发
二、实验内容
本实验要完成的任务是设计一个四位二进制加法器。具体的实验过程就是利用EDA/SOPC 实验箱上的拨档开关的 K1~K4 作为一个 X 输入，K5~K8 作为另一个 Y 码输入，用 LED 模块的 LED1_5~LED1_8 来作为结果 S 输出，用 LED1_1 来作为结果的进位输出，LED 亮表示输出 1 灭表示输出 0。用元件例化的方法编写八位的全加器。
三、管脚绑定的具体说明。
A7~58,A6~57,A5~56,A4~55,A3~54,A2~53,A1~50,A0~49
B7~66,B6~65,B5~64,B4~63,B3~62,B2~61,B1~60,B0~59
SUM7~98,SUM6~99,SUM5~100,SUM4~101
SUM3~102,SUM2~103,SUM1~104,SUM0~105
COUT~106
四、实验中遇到的问题及解决方法。
由于是第一次实验，对仿真软件很不熟悉。本实验用到了元件例化，要将四位全加器的.VHD 文件复制到八位全加器的文件夹里。最开始的时候不知道这一点，所以八位全加器在运行是出错。通过老师的帮助知道了应该如何正确的操作，完成了实验。
五、实验心得。
第一次上机实验让我学会了如何使用 Quartus II 仿真软件，这个软件和以前用到的软件都不一样，它在计算机上完成管脚的绑定，然后通过下载线下载到芯片上就可以实现需要的功能。通过这次实验，也让我对元件例化有了更好的了解。基本掌握了全加器的工作原理，对 VHDL 编程语言有了更深入的理解。
实验二
姓
名:
学
号:
班 级:
指导老师:
日
期:
一、实验目的
1.了解数字秒表的工作原理
2.进一步熟悉用 VHDL 语言编写驱动七段码管显示的代码
3.掌握 VHDL 编写中的一些小技巧
二、实验内容：
本实验的任务就是设计一个秒表，系统时钟选择时钟模块的 1MHz，由于计时时钟信号为100Hz ,因此需要对系统时钟进行 10000 分频才能得到，因为七段码管需要扫描显示，本实验选择 1MHz。另外为了控制方便，需要一个复位开关，使能计时按键，分别使用拨档开关 K1,K2，拨动 K1 系统复位，所有寄存器全部清零。拨动 K2 秒表启动计时；如果再次拨动 K2，秒表停止计时，除非拨动 K1，系统才能复位，显示全部为 00-00-00。
三、管脚绑定
CLK~28,K1~58, K2~57,~K3~56
A~21 , B~23,C~24，D~37，E~38，F~39，G~41，DP~42，SEL0~43，SEL1~44，SEL2~45
四、实验中遇到的问题及解决方法
这次实验设计的是数字秒表，要求显示的是 hh-mm-ss。当把程序全部无误输入后，绑定管脚后下载到芯片得出的结果却是反的，表示秒的跑到了最左边呈现的是 ss-mm-hh，与预期的结果正好相反。经过自己的思考加上同学的指点发现是程序中七段码管扫描读取数值那段程序的顺序出现了问题，修改了之后就能像预期那样实现时分秒了。
五、实验心得
本次实验做的是秒表，主要使我知道了七段码管显示的代码表示，让我重新复习了数电所学过的七段码管的每一个数码管对应的数字位。本次实验让我对分频有了很好的了解，对 VHDL 编写有了一些自己的认识，也从中学习了不少编写 VHDL 程序的小技巧，尤其是对七段码管显示部分有了深入的理解。
实验三
姓
名:
学
号:
班 级:
指导老师:
日
期:
一、实验目的
1.在掌握可控脉冲发生器的基础上了解正负脉宽数调制信号发生的原理
2.熟练的运用示波器观察试验箱上的探测点波形
3.掌握时序电路设计的基本思想
二、实验内容：
本实验的任务是设计一个正负脉宽数控调制信号发生器。要求能够输出正负脉宽数控的脉冲波，正脉冲调制的脉冲波和负脉冲调制的脉冲波。试验中的时钟信号选择模块的 1MHz信号。用拨档开关 K1~K8 作为正脉冲脉宽的输入，用 S1~S8 作为负脉冲脉宽的输入，可在 Quartus II 中查看仿真图，或查看时序仿真图。
三、管脚绑定
CLK~28，POUT~98
A0~58，A1~57，A2~56，A3~55，A4~54，A5~53，A6~50，A7~49
B0~66，B1~65，B2~64，B3~63，B4~62，B5~61，B6~60，B7~59
四、实验中遇到的问题及解决方法
本次实验没有用到试验箱，而是直接在 Quartus 上查看时序仿真图来实现的，遇到了一些新的没有用过的功能。在使用过程中经常出错，在保存时序仿真是没有注意到后缀为.vwf，实验中漏洞百出，经过细心的同学帮我检查才得以成功。
五、实验心得
本次实验是正负脉宽数控调制信号发生器，使用的是直接在 Quartus 上进行时序仿真，这次实验使我学会了查看时序仿真图，知道了如何将输入由二进制改为其他进制如十进制。对 Quartus 这个软件有了更深刻的认识。
实验四
姓
名:
学
号:
班 级:
指导老师:
日
期:
一、实验目的
1.了解频率计的工作原理
2．体会 FGPA 在数字系统设计方面的灵活性
3.掌握 VHDL 在测量模块方面的技巧
二、实验内容
本实验要完成的任务就是设计一个频率计，系统时钟选择试验箱时钟模块的 1KHz 时钟，闸门时间为 1s，在闸门为高电平期间，对输入的频率计进行计数，当闸门变低的时候，记录当前的频率值，并将频率计数器清零，频率的显示每过两秒刷新一次。频率计的输入从实验箱的观察模块的探针输入。
三、管脚绑定
CLK~28，FIN~152
A~21，B~23，C~24，D~37，E~38，F~39，G~41，DP~42，SEL0~43，SEL1~44，SEL2~45
四、实验中遇到的问题及解决方法
频率计的输入模块从实验箱的观察模块的探针输入，由于不知道这一点，在连接完管脚下载好程序以后，试验箱上的七段码管并没有显示示数，以为是程序和管脚的问题，最后才知道要通过一条导线将输入炼连入电路中。
五、实验心得
本次实验做的是频率计的设计，首先通过这次实验让我了解了频率计的工作原理，复习了之前用到过的对系统时钟进行分频，这次的实验与之前相比难度较小，从程序到管脚绑定都相对比较容易，操作性强，让我体会到了 FPGA 在数字系统设计方面的灵活性。
实验五
姓
名:
学
号:
班 级:
指导老师:
日
期:
一、实验目的1.了解交通灯的亮灭规律
2.了解交通灯控制器的工作原理
3.熟悉 VHDL 语言编程，了解实际设计中的优化方案
二、实验内容：
本实验要完成任务就是设计一个简单的交通灯控制器，交通灯显示用实验箱的交通灯模块和七段码管中的任意两个来显示。系统时钟选择时钟模块的 1KHz 时钟，黄灯闪烁要求为2Hz,七段码管的时间显示为 1Hz 脉冲，即每一秒递减一次，在显示时间小于三秒是，通车方向的黄灯以 2Hz 的频率闪烁。系统中用 S1 进行复位。
三、管脚绑定
CLK~28，RST~58，R1~20，Y1~19，G1~18，R2~17，Y2~16，G2~15，A~21，B~23，C~24，D~37，E~38，F~39,G~41，DP~42，SEL0~43，SEL1~44，SEL~45
四、实验中遇到的问题及解决方法
因为有了之前四次实验的经验，这次实验做的比较顺利，就是有一点没有注意，那就是将属性改为 passive，没有改的时候下载过程中就会出现错误，在我及时的发现并改正后，交通灯就顺利的开始工作了。
五、实验心得
