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基于VHDL的数字时钟设计和时序仿真教程
基于VHDL的数字时钟设计和时序仿真
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毕业设计
基于VHDL的数字时钟设计
和时序仿真
学生姓名：
学 院：
专 业：
指导教师：
年 月
目 录
1 引言……………………………………………………………………………………1
2 设计概述………………………………………………………………………………2
3 开发工具简介…………………………………………………………………………4
3.1 VHDL语言简介……………………………………………………………………4
3.1.1 VHDL发展史……………………………………………………………………4
3.1.2 VHDL设计特点…………………………………………………………………4
3.1.3 VHDL设计结构………………………………………………………………5
3.1.4 VHDL设计步骤………………………………………………………………6
3.2 Quartus II软件简介……………………………………………………………6
3.2.1 Quartus II软件介绍 …………………………………………………………6
3.2.2 Quartus II软件设计流程……………………………………………………6
4 数字时钟的设计要求和原理………………………………………………………8
4.1 设计要求……………………………………………………………………………8
4.2 设计原理……………………………………………………………………………8
5 数字时钟模块化设计………………………………………………………………10
5.1 分频模块…………………………………………………………………………11
5.2 计时模块…………………………………………………………………………13
5.2.1 秒计时模块……………………………………………………………………13
5.2.2 分计时模块……………………………………………………………………15
5.2.3 时计时模块……………………………………………………………………17
5.3 报警模块…………………………………………………………………………18
5.4 数据选择模块………………………………………………………………20
5.5 译码显示模块……………………………………………………………………22
6 数字时钟模块化仿真………………………………………………………………24
6.1 计时模块仿真图…………………………………………………………………24
6.1.1 秒模块仿真图…………………………………………………………………24
6.1.2 分模块仿真图…………………………………………………………………24
6.1.3 时模块仿真图 ………………………………………………………………25
6.2 报警模块仿真图…………………………………………………………………25
6.3 数据选择模块仿真图……………………………………………………………26
6.4 译码模块仿真图…………………………………………………………………26
6.5 数字时钟整体仿真图……………………………………………………………27
7 FPGA开发板实验……………………………………………………………………28
7.1 芯片和器件选择………………………………………………………………… 28
7.2 外部电路接线…………………………………………………………………… 28
7.2 硬件实物图……………………………………………………………………… 28
8 结论…………………………………………………………………………………30
附录……………………………………………………………………………………31
参考文献………………………………………………………………………………42
致谢……………………………………………………………………………………43
1 引言
随着科学技术的迅猛发展，在计算机技术的推动下电子技术获得了飞速的发展。电子产品几乎渗透到了工业、生活的各个领域，其中集成电路的设计正朝着速度快、性能高、容量大、体积小和微功耗的方向发展。基于这种情况，可编程逻辑器件的出现和发展大大改变了传统的系统设计方法。可编程逻辑器件和相
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