EDA技术教学系列,EDA工作室,示例课件目录,1、原理图输入设计方法示例,1、原理图输入设计方法示例,1.1(组合逻辑）1位全加器设计 1.2(时序逻辑）2位十进制数字频率计设计 1.3参数可设置LPM兆功能块设计 1.4波形输入设计方法,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,4,1.1:1位全加器设计向导,1.11实验目的 熟悉利用MAX+plusII的原理图输入方法设计 简单组合电路,掌握层次化设计的方法。 1.12实验原理 1位全加器可以用两个半加器及一个或门连 接而成。先设计底层文件：半加器,再设计 顶层文件全加器。,返回目录,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,5,1.13基本设计步骤,任何一项设计都是一项工程（Project),都必须首先为此工程建立一个放置与此工程相关的文件的文件夹，此文件夹将被EDA软件默认为工作库（Work Library)。一般不同的设计项目最好放在相应的文件夹中，注意，一个设计项目可以包含多个设计文件。 假设本项设计的文件夹取名为MY_Project,路径为D: MY_Project， MAX+plus II 软件装在D盘maxplus2文件夹下。 注意：文件夹名不能用中文，且不可带空格。,步骤1：为本项工程设计建立文件夹,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,6,(1)打开MAX+plusII,选菜单“File”“New” 。,步骤2:输入设计项目和存盘,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,7,(2)在弹出的“New”对话框中选择“File Type”中为原理图编辑输入项“Graphic Editor file”，按“OK”后将打开原理图编辑窗。,步骤2:输入设计项目和存盘,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,8,可建立波形文件,“New”对话框说明,步骤2:输入设计项目和存盘,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,9,(3)在原理图编辑窗中的任何一个位置上双击鼠标，将弹出输入元件项“Enter Symbol”的对话框。,步骤2:输入设计项目和存盘,图形编辑区,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,10,“Enter Symbol” 对话框说明,步骤2:输入设计项目和存盘,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,11,步骤2:输入设计项目和存盘,(4)调入元件and2、not、xnor、input和output。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,12,步骤2:输入设计项目和存盘,(5)排列好调入的元件，连接好原理图。,连线方法：把鼠标放在A处变成十字形，按处左键保持十字形移至B处松开即完成连接。,步骤2:输入设计项目和存盘,(6)分别在input和output的PIN_NAME上双击使其变黑色，再用键盘分别输入各引脚名：a、b、co、so。,半加器表达式： 进位：co=a and b 和： so=a xnor (not b),注意：半加器用原理图的实现方法很多，此处用同或的方法来实现。有兴趣的同学可以用其它的方法来实现。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,14,步骤2:输入设计项目和存盘,(7)选择菜单“File”“Save As”，选择刚才为自己的工程建立的目录D:MY_Project，将已设计好的图文件取名为:h_adder（注意后缀是.gdf)，并存盘在此目录内。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,15,步骤3:将设计项目设置成工程文件,为了使MAX+ plusII能对输入的设计项目按设计者的要求进行各项处理，必须将设计文件设置成当前Project。,步骤3:将设计项目设置成工程文件,如果设计项目由多个设计文件组成，则应该将它们的主文件，即顶层文件设置成Project。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,17,步骤4:选择目标器件并编译,（1）选择“Assign”菜单中“Device”项,弹出Device对话框。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,18,步骤4:选择目标器件并编译,（2）在Device对话框中选择ACEX1K系列EP1K30QC208-2目标芯片,点击“OK”。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,19,步骤4:选择目标器件并编译,（3）启动编译器。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,20,步骤4:选择目标器件并编译,（4）单击“Start”开始编译，如果有错，排除错误后再次编译。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,21,步骤4:选择目标器件并编译,（5）编译完成。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,22,步骤5:时序仿真,(1)建立波形文件。选菜单“File”“New” ，在弹出的“New”对话框中选择“File Type”中为波形编辑输入项“Waveform Editor file”，按“OK”后将打开波形编辑窗。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,23,步骤5:时序仿真,(2)输入信号节点。在波形编辑窗选择菜单“Node”，在下拉菜单中选择输入信号节点项“Enter Nodes from SNF”。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,24,步骤5:时序仿真,在弹出的对话框中单击“List”按钮，这时左列表框将列出该设计所有信号节点。设计者有时只需要观察其中部分信号的波形，可利用中间的“=”键将需要观察的信号选到右边中，然后单击“OK”按钮。我们此处全选。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,25,步骤5:时序仿真,(3)设置波形参量。在“Option”菜单中消去网格对齐项“Snap to Grid”的对勾，以便能够任意设置输入电平位置，或设置输入时钟信号的周期。,步骤5:时序仿真,(4)设置仿真时间。选择“File”End Time”。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,27,步骤5:时序仿真,在End Time对话框中选择适当的仿真时间域，如可选34uS，以便有足够长的观察时间，然后点击“OK”。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,28,步骤5:时序仿真,(5)加上输入信号。,波形时间显示,为了设置此段波形为高电平，用鼠标拖黑，再按左侧的1,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,29,步骤5:时序仿真,(6)波形文件存盘。选择菜单“File”“Save As”，按“OK”按钮。保存窗口中的波形文件名是默认的（h_adder.scf)，所以直接存盘即可。,步骤5:时序仿真,(7)运行仿真器。,步骤5:时序仿真,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,32,步骤5:时序仿真,单击Simulator对话框中的“Start”按钮，仿真提示无错。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,33,步骤5:时序仿真,(8)观察半加器的仿真波形。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,34,步骤5:时序仿真,(9)精确测量半加器输入与输出波形的延迟量。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,35,步骤5:时序仿真,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,36,步骤5:时序仿真,单击“Start”按钮，延迟分析完成。,注意：这个延迟量是针对ACEX1K系列EP1K30QC208-2器件的,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,37,步骤6:建立元件,(10)包装元件入库。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,38,步骤6:建立元件,打开“Enter Symbol”菜单可以看到我们的包装元件，不妨新建一个pdf文件调出来观察一下。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,39,步骤7:引脚锁定,(1)调出引脚锁定对话框。,注意：管脚定义跟目标器件及硬件相关，这里以ZYE1502E的EDA-E实验箱系统进行实测。,步骤7:引脚锁定,(2)定义引脚,特别注意：引脚重新定义后必须再通过编译器“Compile”对文件重新进行编译，以便将引脚信息编入下载文件中。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,41,步骤8:编程下载,(1)下载方式设定。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,42,步骤8:编程下载,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,43,步骤8:编程下载,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,44,步骤8:编程下载,(2)下载。连接好硬件及下载连接线等。按“Configure”下载配置文件。成功后通过硬件进行逻辑验证。,步骤9:设计顶层文件,(1)依照前面的步骤2，新建f_adder.gdf文件，调入半加器。,步骤9:设计顶层文件,(2)可以将前面的步骤看成是完成了一个底层元件的设计，并被包装入库。现在利用已设计好的半加器，完成顶层项目全加器的设计，详细步骤可参考前面的设计流程。这里不再详述。,补充说明:多层设计流程与单一层次设计完全一样,此时低层次的设计项目只是高层次项目(顶层设计)中的某个或某些元件,而当前的顶层设计项目也可成为更高层设计中的一个元件。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,47,1.14设计流程归纳,1.15补充说明,本示例汇集主要讲述一个项目的设计原理与设计方法，从而举一反三，提高自己的设计能力，前面讲述了设计流程，供初学者快速入门，要想知道更多软件使用知识请参考MuxPlusII学习课件，后面示例将以设计思路为主，本示例汇集都在型号为ZYE1502E的EDA-E实验箱上成功验证过。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,49,1.2:2位十进制数字频率计设计,1.21设计总框图,注意：这里仅设计二位十进制数字频率计，有兴趣的同学在学习时考虑一下任意位数的频率计的设计，根据以上总框图电路模块其实是很容易扩展的。,返回目录,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,50,1.22设计分析与实现,(1)计数器模块：设计有时钟使能的两位十进制计数器：en:计数使能；clk:待测频率；clr:清零；cout:进位输出；q30:BCD码个位数输出；q74:BCD码十位数输出；,频率计的核心元件之一是含有时钟使能及进位扩展输出的十进制计数器，这里用一个双十进制计数74390和其它一些辅助元件来完成。,小知识：,A、74390是从宏功能元件库mf调出，了解其详细功能有两个方法：,方法一：双击调出的74390元件，可以分析原理图得知。 方法二：如下图所示操作，弹出“old-style Macrofunctions”帮助对话框，选择Counters选项，找到74390即可查阅到详细功能及逻辑真值表。,通过帮助菜单可以查阅元件库元件的功能。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,52,小知识：,B、总线定义方法如右图所示： q30等效于q3, q2, q1, q0。,C、标有相同标号的线段可视作连接线段。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,53,1.22设计分析与实现,(2)显示模块：设计有锁存功能的两位BCD码译码器：lock:锁存时钟，clk:显示时钟,锁存器,BCD码译码,位选,7段码输出,数码管片选,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,54,1.22设计分析与实现,(3)测频时序控制模块：设计3个控制信号：计数器计数信号en、清零信号clr、锁存信号lock。完成频率计自动测频功能。,2019/10/13,湖北众友科技EDA工作室,55,1.22设计分析与实现,(4)频率计顶层文件设计：,(5)功能概述：对照频率计设计的顶层文件与总框图，可以了解到我们成功的用原理图的方式设计出了2位十进制频率计，8Hz是基准时钟，通过ctrol模块产生1Hz的en计