目錄摘要EDA簡介Max+Plus2軟件使用指導Max+Plus2使用練習3-8譯碼器用74161實現十進制加法器六十進制加法器計數器利用六十進制做出十二進制加法器計數器設計一個電路，使八個數碼管依次顯示0、1、2…A、B、...E、F。設計一個電路，吏兩個數碼管顯示1~12的十二進制計數，兩個數碼管顯示0~59的六十進制計數器四實驗設計：多功能數字電子鐘結論參考文獻摘要EDA技術是電力電子設計自動化技術,可以通過軟件的方式實現硬件電路的實現。主要使用帶電子電路中控制單元的設計，例如：多工能數字時鐘的設計、數字式競賽搶答器的設計、智能家電、電梯控制等。AbstractEDAtechnologyistheelectronicdesignautomationtechnologythatcanbeachievedbysoftware,hardwarecircuitimplementation.Mainlyusedinthecontrolunittoanelectroniccircuitdesign,suchas:multifunctiondigitclockdesign,digitcompetitiondesign,intelligenthouseholdappliances,elevatorcontrol.關鍵詞EDA技術電子設計自動化EDAtechnologytechnologytheelectronicdesignautomationEDA簡介（1）EDA是電子設計自動化（ElectronicDedignAutomation）的縮寫，在20世紀90年代初從計算機輔助設計（CAD）計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）和計算機輔助工程（CAE）的概念發展而來的。20世紀90年代，國際上電子和計算機技術較先進的國家一直在積極探索新的電子電路設計方法，并在設計方法、工具等方面進行了徹底的變革，取得了巨大的成功。在電子技術設計領域，可編程邏輯器件（如CPLD、FPGA）的應用，已得到廣泛的普及，這些器件為數字系統的設計帶來了極大的靈活性，這些器件可以通過軟件編程而對其硬件結構和工作方式進行重構，從而使得硬件的設計可以如同軟件設計那樣方便快捷。這一切極大的改變了傳統的數字系統設計方法、設計過程和設計觀念，促進了EDA技術的迅速發展。EDA技術就是以計算機為工具，設計者在EDA軟件平臺上，用硬件描述語言HDL完成設計文件，然后由計算機自動完成邏輯編譯、簡化、分割、綜合、優化、布局、布線、和仿真，直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術的出現，極大地提高了電路設計的效率好可操作性，減輕了設計者的勞動強度。利用EDA工具，電子設計師可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統，大量工作可以通過計算機完成，并可以將電子產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或者PCB版圖的整個過程的計算機上自動處理完成。現在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機械、電子、通信、航空航天、化工、礦產、生物、醫學、軍事等各個領域，都有EDA的應用。目前EDA技術已在各大公司、企事業單位和科研教學部門廣泛使用。例如在飛機制造過程中，從設計、性能測試及特性分析直到飛行模擬，都可能涉及到EDA技術。(2)使用Maxplus2基本上也是有以上幾個步驟，但可簡化為：1.設計輸入2.設計編譯3.設計仿真 4.下載Max+Plus2軟件使用指導實驗一：設計與門電路，輸入a和b，只有當a和b都為1時，y。才為1。要求：Max+Plus2使用練習。完成一個簡單門電路的設計輸入、編譯、仿真、實驗驗證。13S2?4y213821347^i.iijC1OUTPUT>13S2?4y213821347^i.iijC1OUTPUT>yo1382@17實驗心得：由此次實驗讓我大致掌握了Max+Plus2基本功能，如一個簡單電路的設計輸入、編譯、仿真和下載，在實驗過程中有出現一些錯誤，如線路沒有連好,線路交叉時的節點問題都會使電路在最后編譯的時候出現很多錯誤，在仿真的時候沒有太大的問題產生，分配管腳時產生的錯誤也比較少，最后下載到電路板上運行。實驗總結：連線的時候應該左右拖動一下看看是否連接完好，在完成電路圖的連接時不要忘記創建sym文件，若下次要用到這個圖形方便調出。2?實驗二：3線8線譯碼器要求：做圖形文件練習。做圖1-2-6、圖1-3-3，不做圖1-3-4，改做Z60.GDF（資料中），完成各個文件的設計輸入、編譯、仿真、管腳分配、下載、實驗證。

實驗心得：由此38譯碼器實驗熟悉了大多數原件的名稱和使用方法，因電路較復雜，所以使得編譯時的錯誤率升高。3?實驗三：用74161實現十進制加法計數器當qO和q3為1時進位。從而實現從0到9的十進制加法計數器。74161l-3-3?：62^ reset1-3-3@3^ elk44J■■1^1|JT''試：CJIJT'■試c1LDNABQACQBDQCENTQDENPRCOCLRNCLKOUTPUT?IEIJT§I」TPUTOutputin>qOql)■q2q31-3-3@16f1-3-3@171-3-3@1S1-3-3@19COUNTER4?實驗四：六十進制計數器當QO、Q3、Q4、Q6為1時進位，實現從00到59的六十進制計數器gi」TPI」TTl>Q[7..4]0l」TPI」T>Q[3..O]33：1-3-4@2Z3RESETCLKIMP[IT…：TCurIMP[ITgi」TPI」TTl>Q[7..4]0l」TPI」T>Q[3..O]33：1-3-4@2Z3RESETCLKIMP[IT…：TCurIMP[IT…：TCur74160LDNA0QACQBDQCENTQDENPRCOCLRNCLKCOUNTERQ2Q33474161LDNABQACQBDQCENTQDENPRCOCLRNCLKCOUNTERQ4Q5Q6實驗五：利用60進制做出12進制當Q1和Q4為1時進位，實現從01到12的十二進制計數器。

pLiTPUTT3>Q[3..O]OliTPlJTT5>Q[7..4]resetelk74160LDNABQApLiTPUTT3>Q[3..O]OliTPlJTT5>Q[7..4]resetelk74160LDNABQACQBDQCENTQDENPRCOCLRNCLKCOUNTER3174161LDNABQACQBDQCENTQDENPRCOCLRNCLKCOUNTERQ4Q5Q6Q7實驗六：設計一個電路。使八個數碼管依次顯示0、1、2…A、B、…2TT-1-4-1@2751-4-1@43€E、F。74161YLDN—A—BQA一CQB一DQCENTQD1-4-1@2751-4-1@43€E、F。74161YLDN—A—BQA一CQB一DQCENTQDENPRCOCLRNCLKCOUNTERz3874161-CLDN—A—BQA一CQB一DQCENTQDENPRCOCLRNCLKCOUNTER:血亡…2rT~7448AOABOBCOCDODLTNOERBINOFBINOGRBON7BCDTO7SEGOUTPUTolttput15——1 >MS11-4-1@70—I >MS21-4-1@6&—I >MS31-4-1@67——r >MS41-4-1@6&——r >MS51-4-1@65—I >MS61-4-1@64—I >MS71-4-1@67——r >MS8辛UTPUTQtrrPUTJIITPUT'rVJIITPUT'r18MP葉…riyJUTP葉…rAlJIITPUT'r21OUTPUTrOUTPUTABCDEFG1-4-1@6?14-1@81：141@801-4-1@7g1-4-1@751-4-1@731-4-1@72CLKD掃描頻率從1HZ逐漸增加，數碼管譯碼掃描越來越快，計數頻率CLK11HZ掃描時鐘CLK在某一周期內，3-8譯碼器輸入掃描信號SELSELSEL，譯210碼器輸出位控信號MSMS，控制八位顯示器開關管。此刻，只有一個顯示器點〉亮。81點〉亮。四位八選一數據選擇器根椐數據選擇信號SELSELSEL的數值從八路輸入210數據中選擇一路數據（一位BCD碼）送給BCD-七段顯示譯碼器，通過BCD-七段顯示譯碼器譯成七段顯示碼，驅動七段顯示器，顯示具體內容。

在連續8個時鐘周期內，八個顯示器輪流點亮一個時鐘周期。只要輸入連續時鐘CLK，就能實現八個顯示器掃描顯示。利用人眼的視覺慣性，掃描頻率應大于50HZ，根據計數器的分頻關系，實際掃描頻率CLK應大于200HZ左右。實驗七：設計一個電路，使兩個數碼管顯示1~12的十二進制計數，兩個數碼管顯示0~59的六十進制計數。Z142.GDFCLKD74161-CLDN一A一BQA—C：CLKD74161-CLDN一A一BQA—C：QB—DQCENTQD一ENP RCO一YCLRNCLKCOUNTERINPUT"SELOSEL1SEL2Y0SELOY1YHSEL1T3SEL2T4T5TtY7z38trurpor—翌mirrUITFUT—| ::：-M：-?1z142@70—I ::：-M：-；2z142@i!j—I ::：-M：-；3z142@：7―1 >MS4s142?ti―1 :：■M：--5z142?5―1 :：■M：--6z142?4—1 :：.MS7—I ::：-M：-；8z142@：1mcixSRESET111E】JT…：亠-SEL[Z..O]CLKQE3--OJ進制■D1[3_.O] QS : : 1和:12進f制的加RESET111E】JT…：亠-SEL[Z..O]CLKQE3--OJ進制■D1[3_.O] QS : : 1和:12進f制的加7448A OAOA：z142@<j'：zi42@j'l'"：zi42@jLi：z142@7y：z142@7S：z142@7：j"：:142@72聆去計數器壷UX8-1=DZ60和送12分別是60進數據選擇器通過薊2角來選擇不同的數碼管與之對應的數字，只7E有當SEL[2..0]為000，001，75Q30GRBONBCDTO7SEGS'OTrurT3廿WUT；；.nrp，nr I——>OG010，011時有對應的輸出數字，也就是數碼管位1，位2，位3和位4有數字顯示RESET端為置零端掃描脈沖的頻率CLKD的頻率大于200HZ，計數脈沖CLK1頻率為1HZ。設計題目多功能數字電子鐘一、 設計要求設計一個能進行時、分、秒計時的12h制或者24h制的數字鐘，并具有定時與鬧鐘功能，能在設定的時間發出鬧鈴音，能非常方便地對時、分和秒進行手動調節，以校準時間，每逢整點，產生報時音報時。（設計提示：此設計問題可分為主控電路、計數器模塊和掃描顯示三大部分，其中計數器部分的設計是之前的實驗內容，已經很熟悉，只要掌握六十進制、十二進制的計數規律，用同步計數或者異步計數都可以實現，掃描顯示模塊在實驗后也有介紹，因此主控電路的設計是這個設計問題的關鍵。）二、 設計思路根據系統設計要求,系統設計采用自頂向下設計方法,由時鐘分頻部分、計時部分、按鍵部分調時部分和顯示部分五個部分組成。這些模塊都放在一個頂層文件1）時鐘計數：首先下載程序進行復位清零操作,電子鐘從00：00：00計時開始。CLK3可以調整時鐘的小時部分，CLK2可以調整分鐘，步進為1。由于電子鐘的最小計時單位是1s,因此提供給系統的內部的時鐘頻率應該大于1Hz,這里取100Hz。CLK端連接外部10Hz的時鐘輸入信號CLK1。對CLK1進行計數，當CLK1到達一定時，秒加1,當秒加到60時，分加1；當分加到60時，時加1；當時加到24時,全部清0,從新計時。用6位數碼管分別顯示“時”“分”“秒”，通過OUTPUT上的信號來點亮指定的LED七段顯示數碼管。2） 時間設置：手動調節分鐘、小時，可以對所設計的時鐘任意調時間，這樣使數字鐘真正具有使用功能。我們可以通過實驗板上的鍵CLK4和CLK5鍵進行任意的調整，因為我們用的時鐘信號均是1HZ的，所以每LED燈變化一次就來一個脈沖，即計數一次。3） 清零功能：reset為復位鍵，低電平時實現清零功能，高電平時正常計數。可以根據我們自己任意時間的復位。本數字鐘的實現可分為以下幾個模塊：（1）秒計數模塊：秒計數，在頻率為1Hz的時鐘下以60次為循環計數，并產生進位信號影響分計數；（2） 分計數模塊：分計數，在秒進位信號為高電平時，計數一次，同樣以60次為一個循環計數，同時產生分進位信號影響時計數；（3） 時計數模塊：時計數，在分進位信號為高電平時，計數一次，以24次為一個循環計數；（4） 整點報時模塊：當秒計數，分計數同時全為0時產生一個高電平使蜂鳴器產生震動;鬧鐘分計數模塊和鬧鐘時計數模塊:用來調整鬧鐘時間，使蜂鳴器在設置時間震動；鬧鐘計時器轉換開關：可以切換當前顯示鬧鐘時間或者計時器時間；鬧鈴裝置：當計時器時間與鬧鐘設置時間相同時輸出一個高電平使蜂鳴器產生震動；時間顯示模塊：通過選擇不同的數碼管，同時通過一定頻率的掃描顯示秒，分，時；四：實驗電路+ + *:s：a：i：a：a：4：3：i：:g：g：g^：g：g||：■j：：h：：y：：□u..D..0..0JJ"rlI■■K1：41：■.A;p;■<4-:；I：五?各部分電路圖及功能說明(1)?時鐘功能的部分電路此部分功能功能為時鐘的正常功能，圖片上半部分為時鐘在電路板上數碼管顯示的控制部分，分別控制著從左到右八個數碼顯示管的正常顯示功能；圖片下半部分為時鐘功能，共有兩個六十進制計數器和一個十二進制計數器組成，RESET為重置開關，changel為時鐘里“時”的調節按鈕，change2為時鐘里“分”的調節按鈕，MVX8-1為八選一選擇輸出，控制著時鐘顯示的數字。(2)鬧鐘調節功能

砒5AQBQA10C3QD3-砒5AQBQA10C3QD3-0C2nn?85此部分為鬧鐘的設置調節部分，CHHOUR為鬧鐘的時鐘調節按鈕,CHMIN為時鐘的分針調節按鈕，鬧鐘調節部分由一個十二進制計數器和一個六十進制計數器組成，同時輸出到MVX8-1選擇器來選擇輸出到數碼管的數字。（由于此鬧鐘設到分鐘響，所以蜂鳴器會報警一分鐘）時鐘與鬧鐘的比較部分。此部分為時鐘與鬧鐘的時間比較，由四個比較器組成，分為四個部分的比較，從左到右分別為時鐘的第一位到第四位時鐘顯示的數字與鬧鐘設置的數字比較，若是數字相同，貝U輸出到下一個比較器，比較下一個數字，前兩個比較器為小時的第一位和第二位的比較，后兩個為分鐘的第一位和第二位的比較，最后輸出端鏈接一個蜂鳴器。

(4)蜂鳴器此部分為蜂鳴器，上面的與門分別為時針相同的輸出，分針相同的輸出和鬧鐘的開關，第二個連接的或門為鬧鐘輸出端和整點報時的功能二者任一滿足則蜂鳴器報時。最后的一個元件為蜂鳴器。(5)仿真Ket|UUnsJinterval:|ZbtrZns40Ons800ns120.0ns1600ns2000ns240_0ns2800ns320_0ns360_0n1lime:|2bbZns0.0nsRESET1E-CLK10IIrE-CLKD0rCHMIN0ICHHOUR0Ichange20Ichangel0Ii^—B0IrA0IIr"E^OUtX-OG0r-OF1u-OE1U-OD1U-OC1-OB1-OA1U-E^MS80-E^MS70IName:Value（6）管腳圖-amti!■T■■■■■■EEnficnTEnEEn-Z..S*■EtunsnnHdHn-n11n-T-H-ps.in3-KnEHJnsnin-nan=n--nHu-u_u_u_UrUrUHExamine Program VerilyVerifyExamineBlank-Check廠SecurityBitFile:zab.sofDevice：EPF10K10LC8^Checksum：00004AC2OptionsWindowHelpSoundPrograjiuningOptions...SelectDevice...HardwareSetup...u-ConfigureTestStop OpenSCFUserLibraries...ColorPalette...LicenseSetup...Preferences...按照管腳分配圖將管腳分配好后下載到試驗箱中進行驗證五、設計原理1、掃面顯示原理：掃描時鐘CLK在某一個周期內，3-8譯碼器輸入掃描信號SEL2、SEL1、SEL0，譯碼器輸出位控信號MS8-MS1