实验一半加器设计
一、实验目的
1、了解和学习Quartus II 5.1软件设计平台。

2、了解EDA的设计过程。

3、通过实例，学习和掌握Quartus II 5.1平台下的图形输入法
4、学习和掌握半加器的工作和设计原理。

二、实验仪器
PC机，操作系统为Windows2000/XP，本课程所用系统均为WindowsXP（下同），Quartus II 5.1设计平台。

三、实验原理
加法器是构成算术运算器的基本单元,有来自低位的进位将两个1位二进制数相加，称为半加。

实现半加运算的电路叫做半加器。

按照二进制加法运算规则可以列出如表1-1所示的半加器真值表。

其中A、B是两个加数，S是相加的和，CO是相加高位的进位。

将S、CO、和A、B的关系写成逻
辑表达式如下：
S⊕
=
+
A
=
A
B
B
B
A
CO=
AB
表1-1 半加器的真值表
四、实验步骤
1、启动Quartus II 5.1：在Windows操作系统下，单击“开始”，选择“程序”，再选择“altera”选项下的“Quartus II 5.1”命令。

2、新建工程：在File菜单中选择New Project Wizard…，弹出对话框如图1-1所示
图1－1
在这个对话框中，第一行是需要你指定项目保存的路径，支持含中文字符的路径，第二行是需要你为这个项目取一个名称，第三行是需要你为这个项目的顶层实体取个名称，如实验不需要使用芯片，这三个设定好后，点击“finish”。

（如何使用芯片及各参数设定将在实验3中讲到）出现如下界面
3、新建文件在File菜单中选择New，出现一个对话框如图 1－2
图1－2
选择Block Diaqram/Schematic File ，然后点击“OK”。

图1－3
4、保存文件：选菜单File\Save，在弹出的Save As对话窗口中，指定存放文件类型、
文件夹和文件名。

这一步也可以放在图形设计完成后进行。

5、原理图设计输入：
（1）元器件符号放置
通过Edit->Insert Symbol插入元器件或点击图板左侧的快捷键Symbol,或双击图板
图1－4
在左侧Name下输入你要找的元器件的名称
图1－5
点击“OK”将元器件拖入图板，
（2）元器件复制
按住Ctrl 选中元器件，拖动即可。

（3）元器件移动
用鼠标单击并拖动元器件符号至相应地方即可。

若要同时移动多个元器件符号，可以按住鼠标左键画一个将所有要移动的符号包括在内的大矩形，然后用鼠标点中矩形内任意一点就可随意移动。

（4）元器件转动
右击需转动元器件符号，可对元器件符号作水平镜像转动（Flip Horizontal）和垂直镜像转动（Flip Vertical），也可按90︒、180︒、270︒转动（Rotate by Degrees）。

也可点击图板左侧的快捷键
（5）元器件删除
单击选中元器件符号后，用键盘上的Delete键删除该符号。

（6）管脚的命名
绘制完所有的元器件符号后，此时所有输入、输出管脚的默认名为PIN_NAME，用鼠标左键双击PIN_NAME，使其变为黑底白字显示，然后可直接键入管脚名。

本实验的输入分别是A、B；输出是S和CO。

（7）在元器件之间添加连线
①直接相连：把鼠标移到元器件引脚附近，鼠标光标会自动由箭头变为十字形，按住鼠标左键拖动，即可画出连线。

②引线命名：先点击左侧菜单栏中的A，再点击命名的引线使其成为高亮线，然后输入引线名即可。

相同引线名的所有引线表示连接在一起。

注意：与输入、输出管脚相连的引线名即为管脚名，不能再给输入、输出管脚的引线取其它名称,完成后的半加器如图1-6所示.
图1-6 半加器图形设计图
5、保存原理图
选菜单File\Save或单击工具栏中的按钮。

点击保存。

6、编译
如果有多个文件要把这个文件设为当前顶层实体，这样软件编译时就只编译这个文件。

点击projet->Set as Top-level EntityCtrl+Shift+J
接下来进行编译，点击processing->Start Compilation ，见下图
7、逻辑器件符号的生成：执行File\Create/_update->Create Symbol Files for
Current File
点击File->Open ，在文件类型中将文件后缀名设为.bsf，选择*.bsf的文件，打开
五、问题讨论与提高
1、思考在该实验基础上，如何设计一个全加器？
2、如在编译过程中产生错误如何查错与解决？
3、试用VHDL语言设计本实验中的半加器。