EDA课程设计篮球倒计时VHDL教案分析.doc

题目：篮球竞赛30s计时器设计 一、设计目的 随着电子技术的高速发展和计算机技术的普遍应用，电子设计也越来越普遍地应用于整个电子行业中。电子设计是人们进行电子产品设计、开发和制造过程中十分关键的一步，其核心就是电子电路的设计。电子设计自动化(EDA)是在电子产品向更复杂、更高级，向数字化、集成化、微型化和低耗能方向发展过程中逐渐产生并日趋完善的电子设计方法，在这种方法中，设计过程的大部分工作（特别是底层工作）均由计算机自动完成，是电子技术发展历程中产生的一种先进的设计方法，是当今电子设计的主流。 在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。 本课程设计是篮球竞赛30秒计时器。此计时器功能齐全，显示30秒倒计时功能,系统设置外部操作开关可以直接清零、启动、暂停，同时应用了七段数码管来显示数值，可以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，还会发出光电报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值. 二、 设计要求 用EDA技术设计一个30s计时器，具体技术要求如下： 1、具有30s计时功能，并且能够实时显示计数结果。 2、设有外部操作开关，控制计数器实现直接清零、启动以及暂停/连续工作等操作。 3、计时器为30s递减计时，计时间隔为1s。 4、计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 三、总体设计原理与内容 1、设计的总体原理 本设计为30秒计数器，它主要由外部开关，控制电路，秒脉冲发生器，计数器，译码器和报警电路组成。各部分相互联系，共同协作，实现电路功能。各部分关系框图如图3-1所示： 图3-1 总体框图 2、设计内容 本设计为30秒计数器，它主要分为三个部分：计数部分，显示部分和控制部分。其中计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30s计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停／连续计数、译码显示电路的显示功能。为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。在操作直接清零开关CLR时，要求计数器清零，数码显示器不灭灯。 清零开关不工作时置数键才有效，置数键PLD为1时,同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示“30”字样；当启动开关为高电平时，计数器开始计数；为了简单起见，我们将暂停与连续的控制与开始用一个键控制。当计数器减到0时，启动报警系统，报警指示灯亮进行报警。通过控制脉冲信号的传送来达到相应的目的。 3、设计方案 本设计主要能完成：显示秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；计时器为秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ----------------------------------------------------------------------------------------------------- ENTITY CNT30 IS PORT (CLK,EN : IN STD_LOGIC; C0，C10 : OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0); ------C0,C10表示十位和个位 END CNT30; ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ARCHITECTURE behav OF CNT30 IS BEGIN PROCESS(CLK, EN) VARIABLE TMPA: STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0); VARIABLE TMPB: STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0); BEGIN IF CLKEVENT AND CLK=1 THEN -------------检测时钟