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数字秒表设计终结版
河南机电高等专科学校
《可编程逻辑器件原理与应用》
课程设计报告
数字秒表设计
专业班级: 医电131
学 号: 130411116
姓 名: 徐长伟
时 间: 2015年6月
成 绩:
数字秒表设计
摘要:本次设计的目的就是在掌握EDA实验开发系统的初步使用基础上,了解EDA技术,对计算机系统中时钟控制系统进一步了解,掌握状态机工作原理,同时了解计算机时钟脉冲是怎么产生和工作的。在掌握所学的计算机组成与结构课程理论知识时,通过对数字秒表的设计,进行理论与实际的结合,提高与计算机有关设计能力,提高分析、解决计算机技术实际问题的能力。通过课程设计深入理解计算机结构与控制实现的技术,达到课程设计的目标。
关键词:FPGA;数字秒表;VHDL
目录TOC \o 1-3 \f \h \u
HYPERLINK \l _Toc5898 1.概述 PAGEREF _Toc5898 3
HYPERLINK \l _Toc20814 2.设计要求 PAGEREF _Toc20814 4
HYPERLINK \l _Toc32076 2.1实验任务及要求 PAGEREF _Toc32076 4
HYPERLINK \l _Toc15715 3.总体构思 PAGEREF _Toc15715 4
HYPERLINK \l _Toc29596 3.1系统总体框图 PAGEREF _Toc29596 4
HYPERLINK \l _Toc25960 4.各单元电路的设计和实现 PAGEREF _Toc25960 5
HYPERLINK \l _Toc10954 4.1数字秒表的电路逻辑图 PAGEREF _Toc10954 5
HYPERLINK \l _Toc16831 4.2时序波形图如下: PAGEREF _Toc16831 7
HYPERLINK \l _Toc24896 4.3顶层程序框图如下: PAGEREF _Toc24896 8
HYPERLINK \l _Toc18575 5.功能仿真及其结果 PAGEREF _Toc18575 8
HYPERLINK \l _Toc10337 5.1分频模块 PAGEREF _Toc10337 8
HYPERLINK \l _Toc21020 5.2计数模块 PAGEREF _Toc21020 9
HYPERLINK \l _Toc6666 5.3势能控制模块 PAGEREF _Toc6666 10
HYPERLINK \l _Toc20691 5.4显示控制模块 PAGEREF _Toc20691 11
HYPERLINK \l _Toc9963 6.编译、下载及调试 PAGEREF _Toc9963 13
HYPERLINK \l _Toc693 6.1各功能模块VHDL程序十分之一秒 PAGEREF _Toc693 13
HYPERLINK \l _Toc11473 7.总结 PAGEREF _Toc11473 27
1.概述
超高速硬件描述语言VHDL是数字系统进行抽象的行为与功能描述道具体的内部线路结构描述,利用EDA工具可以在电子设计的各个阶段各个层系进行计算机模拟验证,保证设计过程中的正确性,可大大降低设计成本,缩短设计周期。本文介绍的数字秒表设计,。利用基于VHDL的EDA设计工具,采用大规模可编程逻辑器件FPGA,通过设计芯片来实现系统功能。
应用VHDL语言设计数字系统,很多设计工作可以在计算机上完成,从而缩短了系统的开发时间,提高了工作效率。本文介绍一种以FPGA为核心,以VHDL为开发工具的数字秒表,并给出源程序和仿真结果。
2.设计要求
2.1实验任务及要求
设计用于体育比赛用的数字秒表,要求:
1.及时精度大雨1/1000秒,计数器能显示1/1000秒时间,提供给计时器内部定时的始终频率为12MHz;计数器的最长计时时间为1小时,为此需要一个7位的显示器,显示的最长时间为59分59.999秒。
2、设计有复位和起/停开关。
(1)、复位开关用来使计时器清零,并做好计时准备。
(2)、起/停开关的使用方法与传统的机械式计数器相同,即按一下起/停开关,启动计时器开始计时,再按一下起/停开关计时终止。
(3)、复位开关可以在
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