Logisim的简单入门
一,准备工作 参考:
罗老板的计算机结构与组成课程 xgxy.cug.edu.cn/rjgcx/lzw/COD/
Machine Structures. Spring 2010, UC Berkeley -inst.eecs.berkeley.edu/~cs61c/sp10/ 软件环境:
Logisim仿真软件(需要JAVA虚拟机) ozark.hendrix.edu/~burch/logisim/ QuartusII 8.1 .altera..cn/ 硬件环境:
PC机with Windows XP
DE2开发板(DE2 Development and Education Board User Manual) 参考书:
Computer.Organization.and.Design 关于QuartusII的使用教程
先来以一个与门电路的实验,来看一下基本的操作,在Logisim中一个与门电路生成过程如下:
1.按与门的选择按钮,添加一个与门到电路中。
2.使用按钮添加一个输入引脚,用于设置输入电平。 3.添加一个引脚,通过属性中设置Pin的属性为输出:
这样得到一个输出引脚。
4.移动以上添加的元素,得到原理图:
注意选中按钮,此时可以拖拽连线,那么我们把电路各部分连接如下:
5. 接下来通过选中按钮就可以鼠标点击设定输入管脚上的电平为1或0了,输出引脚也会相应改变,输出结果。
当然通过左下方的属性设定,还可以设定当前选择元件的朝向,数据位数,输入端口数等参数。
6.另外推荐大家后面设计的时候使用一下tunnel这个工具,代替复杂的连线,在后面复杂设计的地方,让你从蜘蛛网一样的连线中解脱出来,例如上面的电路可以这样表示:
图中输入,与门模块,输出三部分结构分的很清晰,tunnel的使用使我们的电路设计更加规,类似logisim中的tunnel工具在其他原理图工具中类似的工具是经常见到的,虽然名字会有不同,用途是一样的。
7.最后是子电路添加方法,选择Project--->Add Circuit…,如下图“:
子电路的绘制与上面基本相同,注意的是输入输出引脚要连接Pin引脚,并设定好输入输出属性。
右击子电路选择Edit Circuit Appearance可以调整子电路的外观,通过拖拽将外观调整好,后面加到上层电路设计中的时候就不会显得布线拥挤了。
显然上面的要比下面的元件效果好一些。
以上描述的这些技巧与绘制规整齐的原理图是关系密切的,后面实际应用中设计复杂电路时会突出显现出来。
几个关键的地方:
1,请尽量使用标准模块,如果需要建立自己的模块,请学习标准模块的设计风格。 2,请合理划分层次,清楚定义输入输出端口,尽量使定义的风格和规保持一致。 3,请使用网络标识代替直接连线,会使你的原理图更加清晰易读。 4,为每个模块设计测试用例,用于测试和说明其使用方法。 5,这里用的软件比罗老板课上用的版本高一点,操作有细微差别。 打开QuartusII软件,程序主界面如下:
1, 新建一个工程
点击File——>New Project Wizard,打开创建新工程向导,这里你将完成工程的基本设定选项。
1, Project name and directory——工程的名称与目录
2, Name of the top-level design entity——顶层设计实体的名称
3, Project files and libraries——项目文件与库 4, Target device family and device——目标设备的族类 5, EDA tool settings——EDA工具设定
这里一般设定好工程名称和目录,顶层设计实体名称以及目标设备族类就可以了,其他的暂时直接使用默认项就可以了。
2, 新建一个设计文件
通过点击File——>New打开新建文件选择框,由于我们这里使用原理图描述实现的,则文件类型选择Design Files——>Block Diagram/Schematic File,就新建了一个原理图文件,将其保存起来,注意命名要跟前面设置的顶层设计实体名称相同。
3, 编写设计文件
接下来开始在文件中绘制原理图,这里首先完成与门的添加,点击左侧工具栏中的Symbol Tool按钮,打开Symbol选择框,选择primitives——>logic——>and2,点击OK后即可在原理图中添加一个2输入的与门了。在同样通过Symbol Tool中的加入和primitives——>pin——>output加入输入和输出引脚,然后在原理图中把他们用Orthogonal Node Tool即导线连接起来,双击输入输出引脚,为他们设定好名字,pinA,pinB,pinC,就完成了原理图中的设计。
4, 编译(分析综合)