第四章 仿真分析
4.1 四选一多路器
4.1.1四选一多路器仿真图
在软件Quartus II中输入程序，进行仿真，如下： 四选一多路器仿真图如下：
图8 四选一多路器仿真图
4.1.2四选一多路器仿真波形分析
如图4所示为计四选一多路器的实序仿真图，当输入a为1、b为1、c为00时输出out为2即1+1=2；当输入a=5，b=4，c=01时输出out=1.即5-4=1，当输入a=9，b=6，c=10时输出out=54，即9*6=54，当输入a=12，b=8，c=11时输出out1=1，out2=4，即商为12/8=1,余数为12%8=4.经此验证分析证明此计算器计算准确无误。模块设计成功。
4.2 数码管
4.2.1数码管原理图与仿真图
在Quartus II中输入程序，进行波形仿真。
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原理图如下所示：
图9 数码管原理图
数码管仿真图如下图所示：
图10 数码管仿真图
4.2.2数码管原理图与仿真图分析
扫描电路通过可调时钟输出片选地址SEL[2..0]。由SEL[2..0] 通过3-8译码器的输出决定了8位中的哪一位显示，a…g决定了显示什么字形。SEL[2..0]变化的快慢决定了扫描频率f扫描的快慢。片选地址端SEL[2..0]可由计数器74161（使用quartus自带的库函数）产生，如图9所示，从000计数到111，以使3-8译码器顺序选通k1、k2、…k8。EL-EDA-Ⅲ实验系统中已自带3-8译码器，其对应输入接口为：SEL0~SEL2，悬空为高电平，其具体的对应关系如下表所示，故图9中的3－8译码器可以省掉。
如图10所示为数码管显示器的时序仿真波形，当输入为2时七段数码管中abcdefg的高低电平分别为1011011即abcdg点亮显示数字2，当输入为4时七段数码管对应显示1100110即abcdef被点亮显示数字4.经验证其他数字显示均正确，七段数码管显示器模块设计仿真成功
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4.3 循环扫描
4.3.1循环扫描仿真图
在软件Quartus II中输入程序，对程序进行仿真。 循环扫描仿真图如下图所示：
图11 循环扫描仿真图
4.3.2 循环扫描模块分析
如图11所示为循环扫描时序仿真波形，该模块是一个循环扫描计数器，在时钟和复位信号的控制下，从000—111循环计数分别控制八个数码管循环点亮，由于时钟的频率比较快，大于人眼的分辨率，所以显示出八个数码管同时点亮，即同时显示计算器的输入、输出。
4.4 四选一多路器
4.4.1简单计算器总体仿真图
在软件Quartus II中输入程序，进行仿真：
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计算器总体设计仿真图如下：
图12 总体设计仿真图
4.4.2简单计算器仿真图设计分析
如图12所示为简易计算器总体设计仿真波形，设计一个四选一多路器，当c为00时，为加法，c为01时，为减法；c为10时，为乘法；c为11时，为除法。如图，在rst为低电平时，输出延迟，当rst为高电平后，在clk上升沿时，a为00000000，b为00000000，c为00，数码管1表示a的高四位，数码管2表示a的低四位，数码管3表示b的高四位，数码管4表示b的低四位，数码管5到数码管8表示输出Dout。依次类推，可以看出，仿真出来的时序图是正确的。
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第五章 设计体会
通过对这门课程相关理论的学习，我掌握了EDA的一些基本的的知识，现代电子产品的性能越来越高，复杂度越来越大，更新步伐也越来越快。实现这种进步的主要原因就是微电子技术和电子技术的发展。前者以微细加工技术为代表，目前已进入超深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成几千万个晶体管；后者的核心就是电子设计自动化EDA（Electronic Design Automatic）技术。
EDA是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果而开发出的电子CAD通用软件包，它根据硬件描述语言HDL完成的设计文件，自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局布线及仿真，直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。 EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。
在本次课设中，主要运用了Quartus II软件，今年我们学习了这个软件，但是学习的不是很深，通过这次的学习，我又进一步熟悉了这个软件，并且对一些不是很理解的程序，通过自己查阅资料，现在可以熟悉的掌握了，这个软件的重要性体现在模块设计、程序设计、仿真时间的设计等方面，在仿真时间的设置上一定要注意延时的问题，在这个问题上自己花了很长的时间，就是由于时间没有设计合理，在最终慢慢调试中和对实验的总结，最终仿真出来了正确的仿真图。
通过本次课设，巩固了对课本知识点的学习，同时加强了软件Quartus II编程在EDA设计系统中的应用。让我学到了只有把所学知识与实践结合起来才能有更高的突破，而且我还要掌握与专业相关软件的使用方法，增强了我的专业技能。我想我对EDA的学习只能算是个入门，这个领域的发展空间非常大，应用范围也非常广泛，而且我相信在将来还会有更加广阔的应用前景。因此在以后的学习过程中，我不能因为课程学习的结束而结束了我对这个领域的探索，相反我会更加努力的去学习它。感谢老师孜孜不倦的教诲，让我不仅学到了知识，也学到了做人做事的一些道理，为我提供了很多帮助。在接下来的学习生涯中，我会继续努力，努力扎实地学习专业知识，实现自己的理想。
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参考文献
[1] 潘松，黄继业等．EDA技术实用教程——Verilog HDL（第四版）．科学出版社，2010. [2] 潘松，黄继业．EDA技术实用教程——（第三版）．科学出版社，2006. [3] 王松武，于 鑫，武思军. 电子创新设计与实践.北京：国防工业出版社. 2005
[4] 孙延鹏，张芝贤，尹常永. VHDL与可编程逻辑器件应用. 北京：航空工业出版社. 2006 [5] 曹昕燕，周凤臣，聂春燕. EDA技术与课程设计. 北京：清华大学出版社. 2006
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