1、 电子设计自动化 课程设计 题目：题目： 2 位十进制四则运算器电路 院（系）院（系） 信息科学与工程学院 专专 业业 通信工程 届届 别别 2011 级 班班 级级 学学 号号 姓姓 名名 任课老师任课老师 摘要 本设计是利用 EDA 技术实现的 2 位十进制四则运算器，是基于 QuartusII7.2 软件，利用其强大、直观、便捷和操作灵活的原理图输 入设计的功能来完成本次设计的。此设计利用 QuartusII7.2 中的 EP2C5T144C8 芯片来控制整个程序的运行， 用七段数码管显示各个输 入和输出， 用 LED 灯的亮灭来显示运算模式， 而软件部分则是由 VHDL 语言来编写的，
2、 是通过精心的设计和合理的规划而完成的设计。 设计 完成后的运算器不仅能实现数据的加减乘除运算， 而且还能使数据及 其计算结果在数码管上显示出来，能够实现 0-99 的十进制数字四则 运算。 目 录 第一章 系统设计 1 1.1 设计要求 1 1.2 系统设计方案 1 1.2.2 总体方案的论证 . 2 1.2.4 各功能块的划分和组成 . 3 第二章 单元电路设计 4 2.1 输入模块 . 4 2.2 加法模块 5 2.3 减法模块 5 2.4 乘法模块 6 2.5 除法模块 . 7 2.6 模式选择模块 . 8 2.7 输出模块 8 第三章 软件设计 9 3.1 软件设计平台、开发工具和实
3、现方法 . 9 3.2 程序的流程方框图 9 3.3 实现的功能及程序清单 10 3.3.1 百进制计数器 . 10 3.3.2 四选一数据选择器 . 11 3.3.3 加法模块： . 12 3.3.4 减法模块 . 12 3.3.5 乘法模块 . 13 3.3.6 除法模块 . 13 3.3.7 输出模块 . 13 第四章 系统测试 15 4.1 功能的测试方法、步骤 . 15 4.2 仪器设备 . 16 第五章 结论 16 参考文献 16 附录 A 电路图图纸 17 附录 B 软件程序 20 EDA 技术与 VHDL 语言实验报告 1 第一章第一章 系统设计系统设计 1.1 设计要求设计要
4、求 输入两个 2 位十进制数（099） ，输出它们的四则运算（加减 乘除）结果；发光二极管显示运算模式；可调用 LPM_MULT 及 LPM_DIVIDE 模块。 1.2 系统设计方案系统设计方案 1.2.1 系统设计思路 通过分析可知，要完成本次课程设计可以分为三个模块来实 现相应的功能，分别是输入模块、计算模块以及输出模块。 其中各个模块的任务要求为： * 输入模块：输入两个 2 位十进制数以及运算模式的选择 * 计算模块：根据输入模块的选择完成相应的运算过程 * 输出模块：输出各个输入及计算结果 输 入 模 块 计 算 模 块 输 出 模 块 EDA 技术与 VHDL 语言实验报告 2
5、1.2.2 总体方案的论证 方案一： 根据功能和指标要求，计算器电路包括三个部分：显示电 路、输入电路和芯片控制电路。用七段数码管作为显示电路，各 作为输入电路，利用程序输入法将计算器所需的程 序写入芯片。 模块图如下： 方案二： 根据计算器的功能要求，计算器电路可包括四个部分：选用 LED 数码管作为显示部分，各按键作为输入部分，运算模块，芯 片控制部分。模块图如下： 芯片控制芯片控制 显示电路显示电路 输入电路输入电路 芯片控制芯片控制 运算模块运算模块 输入部分输入部分 显示模块显示模块 EDA 技术与 VHDL 语言实验报告 3 1.2.3 方案的对比选择 从电路清晰程度来说方案二要优
6、于方案一， 因为方案二显示 结果清楚明了， 比用方案一的准确度更高， 而且电路分模块来做， 更加清晰，连线相对也比较简单。所以为了得到更好的结果，我 所以选择方案二。 1.2.4 各功能块的划分和组成 1.2.5 系统的工作原理 （1）由于要设计的是四则计算器，可以进行四则运算， 则采用七段数码管显示数据和结果。 （2） 另外键盘包括两个十进制数输入键、 一个模式选择 键，故只需要 3 个按键即可。 （3） 执行过程： 使能端打开后显为示零， 等待键入数值， 输入 1 输入 2 加法 减法 乘法 除法 芯 片 控 制 LED 输 出 计算模块 选择模块 EDA 技术与 VHDL 语言实验报告 4 当键入两个数字，计算器在内部执行数值转换和存储，并等 待键入模式，当再键入模式后将在数码管上显示运算结果。 第二章第二章 单元电路
