[工学]EDA课程设计.doc

用VHDL语言实现数字种的设计 用VHDL语言实现数字钟的设计 2011年12月21日 一、EDA课程设计的目的与任务 （一）、掌握利用可编程逻辑器件和EDA设计工具进行电子系统设计的方法，内容包括： （1）VHDL程序设计、输入——在ise平台上用VHDL描述系统的功能 （2）逻辑综合——将源程序编译后，为设计系统选择一个电路实现方案，按照这个方案进行逻辑综合和优化，生成1个电路网表文件 （3）功能仿真——检查自己的设计是否达到和完成要求的逻辑功能 （4）设计实现——布局、布线及配置，最后生成可以写到芯片中的目标文件 （5）时序仿真——是适配到选定的芯片后进行的仿真，它模拟芯片的实际动作，仿真时间模型严格将门级延时计算在内，可以分析出竞争与冒险，时序仿真验证过的电路与实际电路基本上已致。 （6）器件编程——对器件编程下载 （7）测试 二、EDA课程设计的要求 设计实现一个具有带预置数的数字钟，具有显示年月日时分秒的功能。用6个数码管显示时分秒，set按钮产生第一个脉冲时，显示切换年月日，第2个脉冲到来时可预置年份，第3个脉冲到来时可预置月份，依次第4、5、6、7个脉冲到来时分别可预置日期、时、分、秒，第 8个脉冲到来后预置结束，正常工作，显示的是时分秒。Up为高电平时，upclk有脉冲到达时，预置位加1.否则减1，还可以在此基础上增加其它功能。  用VHDL语言实现数字钟的设计 摘要 随着IT行业的不断发展EDA技术在很多行业得到了广泛的应用，在很多大学也开设了相应的课程，但只有理论知识不足以应对实际项目的开发，不足以胜任更加庞大的系统开发。本次课程设计旨在提高学生的实际动手能力和解决问题的能力。 本文在该项目的实际设计中，就整体框架的设计，软件的开发，仿真，下载，调试等过程进行了一一验证。在数字钟的设计中应用了元件例化的整体思路实现，实现过程可分为分频，时分秒计数，时分秒置数，年月日计数，年月日置数共五个部分，其中在年月日的计数中应用状态机的计数方法实现设计。 关键字：VHDL，元件例化，数字钟 目录 EDA课程设计的目的与任务··············??·············Ⅰ EDA课程设计的要求··································Ⅱ 摘要···············································Ⅲ 系统方案·········································1 1.1设计思路············································· 各个模块实现······································ 2.1分频模块·············································· 2.2时分秒计数模块········································ 2.3时分秒置数模块········································ 2.4年月日计数模块········································ 2.5年月日置数模块········································ 2.6元件例化整体模块······································ 整体电路图········································· 3.1 quartus生成的整体电路图······························ 课程设计总结········································ 实验代码··········································· 5.1实验代码 ·············································· 第一章 系统方案 1.1设计思路 VHDL数字钟的设计可采用多种设计方法，各个设计方法各有其优缺点。 采用一个结构体，多个进程的设计方法。其优点是速度快，但是一个结构体，各个进程的逻辑关系比较复杂，而且代码的可读性，可移植性较差。 状态机的设计方法，状态机结构简单，当各个状态之间的转换不易处理。 元件例化的设计方法，元件例化使各个模块之间分得更加有层次，易于读，缺点有可能使各个模块之间存在逻辑关系的冲突。 本此设计，主要采用了元件例化的设计方法，在年月日计数模块采用了状态机的设计方法实现。 第二章 各个模块的实现 2.1分频模块 直接将实验