我是靠谱客的博主 昏睡蜗牛,最近开发中收集的这篇文章主要介绍安装Quartus-II的数字电路的仿真与验证一.Quartus-II 13 和Modelsim的安装二.什么是D触发器?三.D触发器de设计与仿真四.调用一个D触发器电路进行仿真五.写一个D触发器并仿真,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

(1) 在 Quartus-II 中自己用门电路设计一个D触发器,并进行仿真,时序波形验证;
参考附件1“Quartus-II输入原理图及仿真步骤.docx”;
(2)在 Quartus-II 中直接调用一个D触发器电路,进行仿真,时序波形验证,与2做比较。

这目录

  • 一.Quartus-II 13 和Modelsim的安装
  • 二.什么是D触发器?
  • 三.D触发器de设计与仿真
  • 四.调用一个D触发器电路进行仿真
  • 五.写一个D触发器并仿真

一.Quartus-II 13 和Modelsim的安装

资料链接 https://pan.baidu.com/s/1a9d-bq9RZmWrRV542X4IEA
提取码:ifte

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安装参考网址:
https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/115158140

二.什么是D触发器?

D触发器是一个具有记忆功能的,具有两个稳定状态的信息存储器件,是构成多种时序电路的最基本逻辑单元,也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。
因此,D触发器在数字系统和计算机中有着广泛的应用。触发器具有两个稳定状态,即"0"和"1",在一定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。
D触发器有集成触发器和门电路组成的触发器。触发方式有电平触发和边沿触发两种,前者在CP(时钟脉冲)=1时即可触发,后者多在CP的前沿(正跳变0→1)触发。
D触发器的次态取决于触发前D端的状态,即次态=D。因此,它具有置0、置1两种功能。
对于边沿D触发器,由于在CP=1期间电路具有维持阻塞作用,所以在CP=1期间,D端的数据状态变化,不会影响触发器的输出状态。
D触发器应用很广,可用做数字信号的寄存,移位寄存,分频和波形发生器等等。

1.结构
D触发器(data flip-flop或delay flip-flop)由4个与非门组成,其中G1和G2构成基本RS触发器。电平触发的主从触发器工作时,必须在正跳沿前加入输入信号。如果在CP高电平期间输入端出现干扰信号,那么就有可能使触发器的状态出错。而边沿触发器允许在CP触发沿来到前一瞬间加入输入信号。这样,输入端受干扰的时间大大缩短,受干扰的可能性就降低了。边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。边沿D触发器可由两个D触发器串联而成,但第一个D触发器的CP需要用非门反向。

2.工作原理

SD和RD接至基本RS触发器的输入端,它们分别是预置和清零端,低电平有效。当SD=1且RD=0时(SD的非为0,RD的非为1,即在两个控制端口分别从外部输入的电平值,原因是低电平有效),不论输入端D为何种状态,都会使Q=0,Q非=1,即触发器置0;当SD=0且RD=1(SD的非为1,RD的非为0)时,Q=1,Q非=0,触发器置1,SD和RD通常又称为直接置1和置0端。我们设它们均已加入了高电平,不影响电路的工作。
在这里插入图片描述

工作过程如下:
1)CP=0时,与非门G3和G4封锁,其输出Q3=Q4=1,触发器的状态不变。同时,由于Q3至Q5和Q4至Q6的反馈信号将这两个门打开,因此可接收输入信号D,Q5=D,Q6=Q5非=D非。
2)当CP由0变1时触发器翻转。这时G3和G4打开,它们的输入Q3和Q4的状态由G5和G6的输出状态决定。Q3=Q5非=D非,Q4=Q6非=D。由基本RS触发器的逻辑功能可知,Q=Q3非=D。
3)触发器翻转后,在CP=1时输入信号被封锁。这是因为G3和G4打开后,它们的输出Q3和Q4的
状态是互补的,即必定有一个是0,若Q3为0,则经G3输出至G5输入的反馈线将G5封锁,即封锁了D通往基本RS触发器的路径;该反馈线起到了使触发器维持在1状态和阻止触发器变为0状态的作用,故该反馈线称为置1维持线,置0阻塞线。Q4为0时,将G3和G6封锁,D端通往基本RS触发器的路径也被封锁。Q4输出端至G6反馈线起到使触发器维持在0状态的作用,称作置0维持线;Q4输出至G3输入的反馈线起到阻止触发器置1的作用,称为置1阻塞线。因此,该触发器常称为维持-阻塞触发器。
总之,该触发器是在CP正跳沿前接受输入信号,正跳沿时触发翻转,正跳沿后输入即被封锁,三步都是在正跳沿后完成,所以有边沿触发器之称。与主从触发器相比,同工艺的边沿触发器有更强的抗干扰能力和更高的工作速度。 /span>。由基本RS触发器的逻辑功能可知,Q=Q3非=D。
特征

三.D触发器de设计与仿真

1.创建
新建一个工程
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选择位置/名称等
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选择芯片系列及类型
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EDA工具-simulation中选None

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然后finish
2.波形文件
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选择nand2,二个输入的与非门,依次添加四个and2和一个非门not
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
通过工具栏上面输入输出工具,以及连线工具,设计出以下的电路图。
在这里插入图片描述

3.保存以及编译
保存文件后启动分析与综合,编译原理图文件
编译后,用rtl viewer,可以看到下面硬件电路图。
在这里插入图片描述
4.创建格式文件,输入激励
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
插入Node和bus后,得到下面的波形
在这里插入图片描述
进行仿真
在这里插入图片描述

四.调用一个D触发器电路进行仿真

1.新建工程
创建工程文件如上相同步骤
2.新建文件
调用D触发器
在这里插入图片描述

3.编译原理图
在这里插入图片描述
4.创建格式文件并仿真
创建vwm格式波形文件方法如上
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

五.写一个D触发器并仿真

1.新建工程
方法如上
2.编写Verilog文件
在这里插入图片描述
代码块:

//dwave是文件名
module dwave(d,clk,q);
    input d;
    input clk;
    output q;

    reg q;

    always @ (posedge clk)//我们用正的时钟沿做它的敏感信号
    begin
        q <= d;//上升沿有效的时候,把d捕获到q
    end
endmodule


保存并编译

3.电路图
在这里插入图片描述

4.利用Verilog代码实现仿真
代码块

module test03_tb;
	reg clk,rst,clr,d;
	wire q;
	initial
		begin 
			clk=1'b0;
			forever #10 clk=~clk;
		end
	initial 
		begin
			clr=1'b0;
			rst=1'b0; d=1'b0;
			#10 rst=1'b1;clr=1'b0;d=1'b0;
			#10 rst=1'b1;clr=1'b1;d=1'b1;
			#10 rst=1'b0;clr=1'b0;d=1'b1;
			#20 d=1'b0;
			#20 d=1'b1;
		end
	test03 U1(.clk(clk),.clr(clr),.rst(rst),.d(d),.q(q));
endmodule 

5.效果
如图
在这里插入图片描述

最后

以上就是昏睡蜗牛为你收集整理的安装Quartus-II的数字电路的仿真与验证一.Quartus-II 13 和Modelsim的安装二.什么是D触发器?三.D触发器de设计与仿真四.调用一个D触发器电路进行仿真五.写一个D触发器并仿真的全部内容,希望文章能够帮你解决安装Quartus-II的数字电路的仿真与验证一.Quartus-II 13 和Modelsim的安装二.什么是D触发器?三.D触发器de设计与仿真四.调用一个D触发器电路进行仿真五.写一个D触发器并仿真所遇到的程序开发问题。

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