1、 1 SOPC/EDASOPC/EDA 综合课程设计报告综合课程设计报告 设计题目：设计题目： 综合计时系统综合计时系统 设设 计计 者：者： 学学 号：号： 班班 级：级： 指导老师：指导老师： 完成时间：完成时间： 设计报告设计报告 综合测试综合测试 总评总评 格式格式 （10） 内容内容 (40) 图标图标 （10） 答辩答辩 （40） 平时平时 （20） 2 目录目录 1 设计总说明. 3 1.1 系统设计要求. 3 2 综合计时系统设计与分析. 4 2.1 综合计时模块： 4 2.1.1 单时钟电路构想. 4 2.1.2 显示控制电路的设计. 7 2.1.3 调整控制电路 TZKZQ
2、 的设计 . 10 2.2 系统单元仿真与分析 11 2.2.1 综合计时电路的仿真. 11 2.2.2 调整控制电路的仿真. 12 2.2.3 显示控制电路的仿真. 13 3 外围电路设计. 14 3.1 直流稳压电源设计电路图 14 3.2 显示电路的设计 15 4 收获与体会. 16 4.1 改进方法 16 4.2 体会 16 5 设计参考资料. 18 6 附录程序段. 19 6.1 CONT60 计时电路的 VHDL 源程序. 19 6.2 CONT30 计时电路的 VHDL 源程序. 19 6.3 显示控制电路 XSKZQ 的 VHDL 源程序 . 21 6.4 调整控制电路 TZK
3、ZQ 的 VHDL 源程序 . 26 3 1 设计总说明 计时系统对现代人们生活学习工作等各方面有着巨大的作用，从以前的时 钟、手表到至今，计时系统已经发展成为普遍性，综合性，简便性。如何用更简 单、可靠的原理，更轻便、廉价的设备，更精确、综合的计时，来设计电子计时 器，是此设计的研究目的。 随着现代电子产品正以前所未有的高速度，向着功能多样化、体积最小化、 功耗最低化迅速发展，如何提高产品性能，缩小产品体积，降低产品功耗，是对 现代电子产品的基本要求，而 EDA，即电子设计自动化技术，正是为了适应现代 电子产品的设计要求，伴随着计算机、集成电路、电子系统设计的发展，吸收数 据库、图形学、图论
4、与拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科最新成果而逐步 形成的一门新技术。它以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为 系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑期间的开发软件及 实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件方式设计的电 子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑简化、逻辑映射、编程下载等工作等。 采用 EDA 技术进行综合计时系统的设计，可让计时系统达到精确，简易， 可靠，省能。EDA 技术设计电子产品，已成为当今电子研发行业的主流，它可提 高电子设计自动化程度，缩短开发周期，提高产品的竞争力。 本设计选用 Altera 公司的 FLEX10K 系列芯片
5、，该芯片采用 5V 的工作模式， 由 Altera 公司的 MAXplus2 开发系统提供软件支持，以硬件描述语言 VHDL 为系 统逻辑描述的主要表达方式，设计了一个综合计时系统。 1.1 系统设计要求 设计一个综合性的计时系统，要求能实现年、月、日、时、分、秒及星期的 计数等综合计时功能，同时将计时结果通过 15 个七段数码管显示，并且可通过 两个设置键，对计时系统的有关参数进行调整。具体系统功能面板如图 1 所示。 图 1 系统功能面板 年月日 星 期 模 式 调 整年 月 日 时 分 秒 星 期 4 2 综合计时系统设计与分析 2.1 综合计时模块： 计时模块又可分七个小模块， 有计秒
6、模块， 计分模块， 计时模块， 计日模块， 计月模块，计年模块，计星期模块，用于完成各种计时的功能。其中，计秒电路 的输入时钟周期为 1 秒，计分电路的输入时钟为计秒电路的输出进位，如此类推 下去，构成每个计时模块之间的联系。而计日模块又略有不同，因为每个月的日 数受年份，月份影响，所以要输入当前的年份月份来判断是否闰年，是否大月， 才可以实现准确的计时。 调整控制电路则用于调整计时系统的有关参数， 通过两个按键来对系统的参 数进行修改，在修改过程中，对应的修改计时模块通过相应的灯点亮来表示数据 正待输入。 显示控制电路用于完成计时结果的显示控制及显示译码等功能然后通过 15 个七段数码管显示出来。 同时，设计了相应的外围电路，因为家庭用的都是 220V 的交流电压，所以 可通过整流，滤波，稳压，产生 5V 和 12V 电压的直流稳压电路，5V 的电压供给 FLEX10K 芯片，而 12V 电压供给产生 1KHz 频率的方波信号源电路，还有显示数 码管驱动电路，用于 15 个数码管的显示驱动，还有 8 个 LED 显示灯，表示
