数控分频器的设计实验报告.pdfVIP

百川东到海，何时复西归?少壮不努力，老大徒伤悲。——汉乐府

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1引言

计算机组成原理与设计是计算机通信与技术专业本科生的必修课程。在完成

理论学习和必要的实验后，本科学生掌握了它的基本原理和各种基本功能的应

用，但对硬件实际应用设计和其完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不

够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。

计算机组成原理与设计的课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让

学生学习硬件电路设计和用户程序设计，同时学习查阅资料、参考资料的方法。

计算机原理与设计的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用

计算机电路设计软件，编写和调试用户程序，来加深对该课程的认识和理解，充

分发挥我们的个体创新能力。

1.1设计的目的

本次设计的目的就是了解并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想，通

过学习的VHDL语言知识理论联系实际，掌握所学的课程知识，学习VHDL基本单

元电路的综合设计应用。通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软

件，编写和调试用户程序，来加深对该课程的认识和理解，充分发挥我们的个体

创新能力。通过课程设计深入理解VHDL语言的精髓，达到课程设计的目标。

1.2需求分析

这次课程设计的题目是实现基于CPLD的数控分频器及其应用。设计乐曲程

序能实现演奏电路，并用原理图方法设计数字时钟，使电路具有校时校分的功能

与传统的纯硬件方法相比简单有效。此设计可以适应多家可编程逻辑器件，便于

组织大规模的系统设计;便于设计的复用继承和升级更新，具有广阔的应用前景。

1.3设计的基本内容

传统数字电路设计是利用标准集成电路、电路板来实现电路功能。可编程

逻辑器件和EDA技术使设计方法发生了质的变化。把以前“电路设计+硬件搭

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试+调试焊接”转化为“功能设计+软件模拟+仿真下载”。利用EDA开发平台，

采用可编程逻辑器件CPLD/FPGA使硬件的功能可通过编程来实现，这种新的基

于芯片的设计方法能够使设计者有更多机会充分发挥创造性思维，实现多种复杂

数字逻辑系统的功能，将原来由电路板设计完成的工作放到芯片的设计中进行，

减少了连线和体积，提高了集成度，降低了干扰，大大减轻了电路设计和PCB

设计的工作量和难度，增强了设计的灵活性，有效地提高了工作效率，

MUSICFLOW增加了系统的可靠性和稳定性，提高了技术指标。

本文设计利用VHDL语言设计数控分频器电路，利用数控分频的原理，设

计了乐曲演奏电路。采用原理图方法设计数字时钟电路，该电路具有校时、校分

功能，由60进制的秒分模块、24进制的小时模块、动态扫描显示模块组成，把

数倾家荡产分频电路应用于数字名整点报时的乐曲演奏中，演奏时间为15s.

2VHDL简介

VHDL的简介：VHDL是VeryHighspeedIntegratedCircuitHardware

DescriptionLanguage（非常高速集成电路硬件