基于Quartus六十进制计数器的设计(3)

电工电子仿真实践课程设计（报告）

（2）点击Insert Node or Bus对话框中的Node Finder...按钮，弹出Node Finder对话框，在窗口中添加全部信号节点，如图5.5所示。

图5.5 添加节点或总线（2）

3、编辑输入信号

右键点击CLK—Insert—Value—Clock即可编辑时钟输入信号，如图5.6所示。

图5.6 时钟信号的设置

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设置好时钟输入信号后，将nRD输入端设置为高电平，如图5.7所示。这是由于本电路使用置数法实现功能进位，因此必须保证清零端始终接收无效信号。

图5.7 清零端的设置

4、仿真波形文件

QuartusII软件中默认的是时序仿真，如果进行功能仿真需要先对仿真进行设置。六十进制计数器只需时序仿真即可辨别其设计的功能是否满足要求。

仿真过程的操作非常简单，选择QuartusII主窗口Processing菜单下的Start Simulation命令，或者直接单击快捷菜单中的Start Simulation按钮就可以开始进行仿真工作了，仿真成功就会出现如图5.8所示的对话框。

图5.8 仿真成功

仿真的结果如图5.9所示。在时钟脉冲的触发作用下，可仿真出各个端子的输出波形。由时序图可看出，若时钟输入脉冲的频率为f0，则Q00、Q01、Q02、Q03、Q10、Q11、Q12和Q13端输出脉冲的频率依次为1/2f0、1/4f0、1/8f0、1/16f0、1/32f0、1/64f0、1/128f0和1/512f0。

图5.9 仿真波形

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仿真结果分析：由于本六十进制计数器的时钟脉冲的参数设置为周期T=5ns，因此进位端在t=28.5ns时输出进位信号，逻辑电平发生跳变，计数器在此时计数，如图5.10所示。

图5.10 计数进位

6 总结

本课程设计就六十进制计数器系统进行原理图设计，使用软件QuartusII进行了仿真，验证了设计的合理性和可行性。具体内容包括：

1、设计了六十进制计数器的单元电路和整体电路，包括十进制计数器单元电路（个位）、十进制计数器单元电路（十位）、置数与进位单元电路、整体电路等等，通过QuartusII平台对数字电路进行设计，尤其是时序逻辑电路当中最常用的计数器。本课程设计也是对日常生活中经常用到的数字电路逻辑器件—六十进制计数器进行设计，如一小时六十分钟，一分钟六十秒，只要将本设计中的时钟脉冲的频率进行更改就可以变成一个计时器了，将时钟脉冲频率改为1Hz，这样每隔1s计数器加1，当加到59时计数进位，如此完成一个循环，然后计时重新开始，这便是计时器的计时功能了；

2、根据设计任务指标进行了相应元件选取，包括同步十进制计数器、与非门、反相器等等。在设计电路和画原理图的过程当中，得到了老师和同学的帮助，因此在此次课程设计当中学到了很多知识，让我对数字电路的基本器件和它们的工作原理有了更深层次的理解；

3、利用QuartusII软件进行了编译和仿真，仿真结果表明结果与理论相匹配；证明本课程设计的六十进制计数器符合基本逻辑功能要求。

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参考文献

[1] 朱正伟.EDA技术及应用[M].第2版.北京：清华大学出版社，2013.

[2] 李国洪.EDA技术与实验[M].北京：机械工业出版社，2009.

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东北石油大学课程设计成绩评价表

课程名称 题目名称 学生姓名 序号 评价项目 工作量、工作态度和出勤率 学号 EDA技术实践课程设计 六十进制计数器 指导教 师姓名 指 标 按期圆满的完成了规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求，工作努力，遵守纪律，出勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。 课程设计选题合理，计算过程简练准确，分析2 课程设计质量 问题思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰写规范，图表完备正确。 3 4 总分 评语： 指导教师： 年 月 日

职称 满分 评分 1 20 45 创新 答辩 工作中有创新意识，对前人工作有一些改进或有一定应用价值。 能正确回答指导教师所提出的问题。 5 30