1、 目 录 摘 要 1 第 1 章 EDA 技术简介. 2 第 2 章 八路抢答器设计 3 2-1 设计目的 3 2-2 设计具体要求及功能 . 3 第 3 章 设计思路及系统结构 4 3-1 八路抢答器控制系统的设计思路与功能 . 4 3-2 抢答器的工作原理简介 . 4 3-3 抢答器的工作流程 . 5 第 4 章 抢答器的单元电路设计. 6 4-1 抢答器的总体结构 6 第 5 章 基于 VHDL 的实体设计 8 5-1 抢答器设计中的抢答电路 9 5-2 抢答器设计中的定时电路 错误错误!未定义书签。未定义书签。 5-3 抢答器设计中的报警电路 错误错误!未定义书签。未定义书签。 5-4
2、 抢答器设计中的时序控制电路 错误错误!未定义书签。未定义书签。 5-5 显示与译码电路. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第 6 章 基于 VHDL 的实体设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 6-1 程序设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 6-1.1 编码程序 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 6-1.2 锁存程序 错误错误!未定义书签。未定义书签。 6-1.3 抢答成功扬声器发声程序 . 17 6-1.4 数码管显示管 18 6-2 编译管脚设置 19 6-3 仿真 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 参考文献 错误错误!未定义书签。未定义书签。 附录 错误错误!
3、未定义书签。未定义书签。 1 摘摘 要要 本系统的设计综合了 EDA 技术和单片机技术的二者之所长，实现了 二者在性能、功能以及资源上的良好结合，整个系统可简略分为波形产 生模块、单片机控制模块、LCD 显示、键盘、幅度控制模块等功能模块。 采用直接数字频率合成（DDFS）技术，通过软件对其波形进行控制，实 现多种波形的输出及组合。该系统可实现的频率范围宽、幅度和频率精 度高，并且实现电路简单，结构较优，利用液晶显示屏实现了良好的中 文人机交互界面。 关键词:EDA, FPGA/CPLD,八路抢答器 2 第 1 章 EDA 技术简介 EDA 在通信行业（电信）里的另一个解释是企业数据架构，ED
4、A 给 出了一个企业级的数据架构的总体视图，并按照电信企业的特征，进行 了框架和层级的划分。 20 世纪 90 年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家，一直在 积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻 底的变革，取得了巨大成功。在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如 CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设 计带来了极大的灵活性。这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和 工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快 捷。这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观 念，促进了 EDA 技术的迅速发展。 EDA
5、技术就是以计算机为工具，设计者在 EDA 软件平台上，用硬 件描述语言 HDL 完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化 简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的 适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA 技术的出现，极大地提高 了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。 利用 EDA 工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计进 行八路抢答器的系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将抢答器 从电路设计、性能分析到设计出 IC 版图或 PCB 版图的整个过程的计算 机上自动处理完成。现在对 EDA 的概念或范畴用得很宽。包括在机械、 电子、通信
6、、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域， 都有 EDA 的应用。目前 EDA 技术已在各大公司、企事业单位和科研教 学部门广泛使用。 3 第 2 章 八路抢答器设计 2-1 设计目的 学习 ALTERA 公司的 FPGA/CPLD 的结构、特点和性能。学习集成 开发软件 MAX+plus II/Quartus II 的使用及设计过程。熟悉 EDA 工具设 计数字电路设计方法，掌握 VHDL 硬件描述语言设计方法。根据给定题 目设计数字电路，来加深对可编程逻辑器件的理解和掌握。 2-2 设计具体要求及功能 在所选择器件内完成八路抢答器的设计，要求设计完成后芯片具有 抢答器的全部功能、包括显示和操作接口。抢答器要求有八路抢答输入， 抢答逻辑设计合理（具有抢答锁定） ，抢答编号显示，抢答成功指示，抢 答完成后状态复位。在相应的器件平台上完成设计的输入、编译、综合 或适配通过。 8路抢答器控制系统是娱乐活动中经常使用的重要基础设备之一， 根 据抢答要求，系统所需实现的功能如下： （1）主持人按键清零，数码显示0，蜂鸣器不叫，进入抢答状态。 （2）主持人发出开始命
