键盘扫描与数码管显示电路设计.doc

课 程 设 计 课程名称 eda技术 课题名称 键盘扫描与数码管显示电路设计 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 2013年 6月5日 湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称：eda技术 题目：键盘扫描与数码管显示电路设计 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导老师： 审 批： 任务书下达日期 2013年 5月27日 设计完成日期 2013年 6月 5日 设计内容与设计要求 设计内容： 设计并调试键盘扫描与数码管显示电路； 键盘为3*4，数码管为7段8位； 以数字形式显示键盘12个输入键的识别；完成1位数的加减运算。 外设置控制开关和防抖动电路； 功能扩展（自选）；完成汉字显示或某外部硬件对象的控制 设计要求： 1.设计思路清晰，整体设计给出框图，提供顶层电路图； 2.应用vhdl或verilog完成各次级模块设计，给出具体设计程序； 3.完成设计仿真和程序下载； 4.写出设计报告 主要设计条件 提供EDA实验室； 提供EL实验箱和CPLD芯片 提供ALTERA公司的quartusⅡ设计软件； 说明书格式 课程设计封面； 任务书； 说明书目录； 设计总体思路； 单元电路设计程序； 设计仿真； 编程下载； 总结与体会； 附录； 参考文献。 进 度 安 排 5月27日~31日总体电路设计和子模块设计 6月3日~4日 软件仿真和联线。 6月4日~5日 电路调试 6月6日 写设计报告，打印相关图纸， 6月7日 答辩； 参 考 文 献 EDA技术实用教程——VHDL版（第四版） 潘松 黄继业 编著 科学出版社 EDA技术与实验 李国洪 胡辉 沈明山 等编著 机械工业出版社 百度文库 目录 一 总体方案设计分析 6 1.1 基本设计思路 6 1.2 总体框图 6 二 子模块程序模块分析 7 2.1 键盘扫描程序设计与分析 7 2.1.1 基本设计思路 7 2.1.2 键盘扫描、编码输出模块 7 2.2 消抖模块功能程序与分析 8 2.2.1 消抖模块基本设计思路 8 2.2.2 消抖模块 8 2.3 加减功能模块程序与分析 8 2.3.1 功能模块基本设计思路 8 2.3.2 加减功能模块 8 2.4 数码管显示模块 9 2.4.1 显示模块基本设计思路 9 2.4.2数码管显示模块 9 2.5 时间模块 9 2.5.1 时间模块的基本设计思路 9 2.5.2 时间模块 10 三 子模块仿真图 10 3.1 键盘列扫描模块仿真 10 3.2 键盘行扫描模块仿真 11 3.3 消抖电路仿真图 11 3.4 加减法电路仿真图 12 3.5 数码管电路仿真图 12 3.6 总电路仿真波形图 13 四 程序下载 13 五 心得体会 14 附录A：系统硬件原理图 14 附录B：程序清单 15 电气信息学院课程设计评分表 31 一 总体方案设计分析 1.1 基本设计思路 . 键盘扫描及显示总体上可分为三大模块：键盘扫面模块、按键消抖模块、编码显示模块，本次课程设计我在其中添加了附加的加减运算模块和时钟模块。 键盘扫描模块是利用3×4矩阵键盘，扫描编码然后经过按键消抖模块以提高按键的准确性，之后将数据送到加减运算模块进行一位数的加减并编程相对应的四位码，最后送到显示模块接七段共阴数码管。 附加时钟功能可以实现时分秒的计时，并且可以调节时间，通过六位数码管显示出来。 1.2 总体框图 图1 键盘扫描总体框图 二 子模块程序模块分析 2.1 键盘扫描程序设计与分析 2.1.1 基本设计思路 整个键盘扫描模块分为两个子模块，其一为列扫描模块，作用是为键盘赋一个四位的初值；另一个是行扫描模块，当有按键按下的时候，相对应的行值就会被扫描到的列的低电平拉低，就会得出一个七位的二进制数，即完成键盘的扫描。 2.1.2 键盘扫描、编码输出模块 图2 键盘扫描模块 2.2 消抖模块功能程序与分析 2.2.1 消抖模块基本设计思路