《计算机组成原理》课程设计报告-十六路彩灯控制器的设计与实现汇.doc

长沙理工大学 《计算机组成原理》课程设计报告 学 院 计算机与通信工程 专 业 网络工程 班 级 网络工程08-0 学 号 20085 学生姓名 指导教师 陈沅涛 课程成绩 完成日期 2010年12月3日  课程设计任务书 计算机与通信工程学院 专业 课程名称 计算机组成原理课程设计 时间 2010～2011学年第一学期17～18周 学生姓名 指导老师 陈沅涛 题 目 主要内容： 要求： （1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应课题的背景、意义 及现状研究分析。 （2）通过课题设计，掌握计算机组成原理的分析方法和设计方法。。 （3）学按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和实验结果。 （4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。 应当提交的文件： （1）课程设计报告。 （2）课程设计附件（主要是源程序）。 课程设计成绩评定 学 院 计算机通信工程 专 业 网络工程 班 级 网络08-0 班 学 号 200 学生姓名 指导教师 陈沅涛 课程成绩 完成日期 2010年12月31日 指导教师对学生在课程设计中的评价 评分项目 优 良 中 及格 不及格 课程设计中的创造性成果 学生掌握课程内容的程度 课程设计完成情况 课程设计动手能力 文字表达 学习态度 规范要求 课程设计论文的质量 指导教师对课程设计的评定意见 综合成绩 指导教师签字 年 月 日 学生： 指导老师：陈沅涛 摘要： 关键词：目录1 引 言 6 1.1课题背景 6 1.2 EDA技术特征 7 2 十六路彩灯控制器的实现 8 2.1功能描述 8 2.2设计原理 8 3 模块设计及其功能 10 3.1子模块及功能 10 4 程序下载与测试 23 4.1下载 23 4.2硬件测试 24 5 总结 26 参考文献 29 1 引 言1.1课题背景 VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language,超高速集成电路硬件描述语言）诞生于1982年，是由美国国防部开发的一种快速设计电路的工具，目前已经成为IEEE（The Institute of Electrical and Electronics Engineers）的一种工业标准硬件描述语言。相比传统的电路系统的设计方法，VHDL具有多层次描述系统硬件功能的能力，支持自顶向下（Top to Down）和基于库（LibraryBased）的设计的特点，因此设计者可以不必了解硬件结构。从系统设计入手，在顶层进行系统方框图的划分和结构设计，在方框图一级用VHDL对电路的行为进行描述，并进行仿真和纠错，然后在系统一级进行验证，最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表，下载到具体的CPLD器件中去，从而实现可编程的专用集成电路（ASIC）的设计VHDL 语言进行数字逻辑电路和数字系统的设计,是电子电路设计方法上的一次革命性变革。与传统设计方法相比,VHDL 描述电路行为的算法有很多优点: (1) 设计层次较高用于较复杂的计算时,能尽早发现存在的问题,缩短设计周期; (2) 独立实现,修改方便,系统硬件描述能力强; (3) 可读性好,有利于交流,适合于文档保存; (4) VHDL 语言标准、规范、移植性强; 随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高,在现代生活中, 彩灯作为一种装饰既可以增强人们的感观,起到广告宣传的作用,又可以增添节日气氛,为人们的生活增添亮丽。 用VHDL进行设计，首先应该理解，VHDL语言是一种全方位硬件描述语言，包括系统行为级，寄存器传输级和逻辑门级多个设计层次。应充分利用VHDL“自顶向下”的设计优点以及层次化的设计概念，层次概念对于设计复杂的数字系统是非常有用的。整个系统共有三个输入信号：控制彩灯节奏快慢的基准时钟信号CLK_IN，系统清零信号CLR，