数字时钟设计课程设计.doc

东 北 石 油 大 学 课 程 设 计 2011年 7 月 10日 2012年 6 月 10日 东北石油大学课程设计任务书 课程 硬件课程设计 题目 数字时钟设计 专业 主要内容、基本要求等 一、主要内容： 利用EL教学实验箱、微机和QuartusⅡ软件系统，使用VHDL语言和层次设计方法设计实现数字钟，完成硬件设计设计和功能仿真，最后下载到EL教学实验箱中予以实现。 二、基本要求： 1.具有时，分，秒，计数显示功能，以24小时循环计时。 2.具有清零功能。 三、扩展要求 1.整点报时功能。 四、参考文献 [1] 崔国玮.李文涛.基于EDA技术的数电课程设计新模式的探索与实践[J]. 2008 [2] 李国洪.沈明山.可编程逻辑器件EDA技术与实践[M].机械工业出版社.2008 [3] 金凤莲.VHDL语言在EDA仿真中的应用现代电子技术[J].2005 [4] 邢小杰.单片机电子时钟设.中国科技博览[J].2009 [5] 王玫.基于EDA技术的数字电路课程设计实例分析[J].2009 [6] 张晓军.解大.陈陈.VHDL语言在电子设计自动化中的应用[J].2002 完成期限 第18-19周 指导教师 专业负责人 2011年 6月 10日 目 录 第一章 概述 1 1.1 EDA 技术简介 1 1.2 课题背景 1 1.3 EDA发展趋势 2 1.4 系统的总体设计 2 第二章实验开发系统软件介绍 3 2.1 VHDL设计步骤 3 2.2系统软件介绍 3 第三章 数字时钟的设计 5 3.1 设计目的 5 3.2 设计原理 5 3.3 设计要求 5 3.4 单元模块的设计 5 3.5 引脚设置 12 3.6系统测试 12 3.7 实验连线 13 结论 15 参考文献 16 第1章 概述 1.1 EDA 技术简介 现代社会的标志之一就是信息产品的广泛使用，而且是产品的性能越来越强，复杂程度越来越高，更新步伐越来越快。支撑信息电子产品高速发展的基础就是微电子制造工艺水平的提高和电子产品设计开发技术的发展。前者以微细加工技术为代表，而后者的代表就是电子设计自动化（electronic design automatic,EDA）技术。电子技术领域全方位融入EDA技术，除了日益成熟的数字技术外，传统的电路系统设计建模理念发生了重大的变化，如软件无线电技术的崛起、模拟电路系统硬件描述语言的表达和设计的标准化、系统可编程模拟器件的出现、数字信号处理和图像处理的全硬件实现方案的普遍接受以及软硬件技术的进一步融合等[1]。? EDA使得电子领域各学科的界限更加模糊，更加互为包容，如模拟与数字、软件与硬件、系统与器件、ASIC与FPGA、行为与结构等。随着硬件描述语言的标准化进一步确立，计算机辅助工程、辅助分析和辅助设计在电子技术领域获得更加广泛的应用。与此同时，电子技术在通信、计算机及家电产品生产中的市场需求和技术需求，极大地推动了全新的电子设计自动化技术的应用和发展，特别是集成电路设计工艺步入了超深亚微米阶段，百万门以上的大规模可编程逻辑器件的陆续面世，以及基于计算机技术的面向用户的低成本大规模ASIC设计技术的应用，促进了EDA技术的形成。更为重要的是各EDA公司致力于推出兼容各种硬件实现方案和支持标准硬件描述语言的EDA工具软件的研究，更有效地将EDA技术推向成熟和实用[2]。 1.2 课题背景 FPGA嵌入式应用开发技术与数字钟技术发展的客观实际出发，通过对该技术发展状况的了解，以及课题本身的需要，指出研究基于FPGA的芯片系统与设计——数字钟的设计与实现的必要性。课题相关技术的发展当今电子产品正向功能多元化,体积最小化,功耗最低化的方向发展。它与传统的电子产品在设计上的显著区别师大量使用大规模可编程逻辑器件，使产品的性能提高，体积缩小，功耗降低同时广泛运用现代计算机技术，提高产品的自动化程度和竞争力，缩短研发周期。EDA技术正是为了适应现代电子技术的要求，吸收众多学科必威体育精装版科技成果而形成的一门新技术。美国ALTERA公司的可编程逻辑器件采用全新的结构和先进的技术，加上MaxplusII(或必威体育精装版的QUARTUS)开发环境，更具有高性能，开发周期短等特点，十分方便进行电子产品的开发和设计。EDA技术，技术以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过