1、 I 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 课程设计报告课程设计报告 题目题目：电梯控制器的设计与实现电梯控制器的设计与实现 II 目 录 1 课程设计概述. 5 1.1 课设目的 5 1.2 课设要求 5 1.3 课设任务 5 1.4 实验环境 5 2 基本方案设计 7 2.1 设计需求 7 2.2 总体结构设计 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2.1 时钟分频 7 2.2.2 数码管显示模块 9 2.2.3 七段译码器模块 9 2.2.4 电梯主控制器模块 10 2.2.5 顶层调用模块 . 13 3 实验过程与调试 . 15 3.1 仿真文件与曲线 . 15 3.1.1 时钟分
2、频 1hz 仿真. 15 3.1.2 时钟分频 400hz 仿真 . 17 3.1.3 数码管显示模块仿真 . 17 3.1.4 七段译码器模块仿真 . 19 3.1.5 主控制模块仿真 19 3.2 主要故障与调试 . 25 3.2.1 故障 1. 25 3.2.2 故障 2. 25 3.3 模块内部图 26 3.3.1 顶层调用模块 . 26 III 3.3.2 主控制器模块 . 27 4 总结与心得 29 4.1 课设总结 29 4.2 课设心得 29 附 录 . 30 4 1 课程设计概述 1.1 课设目的 通过硬件描述语言 VHDL 的编程，深入了解并掌握可编程芯片 PLD 的设计技
3、术，加强学生 对数字逻辑课程所学知识综合利用的能力。培养学生创造性思维能力和独立解决实际问题的 能力。 1.2 课设要求 (1) 能够全面地应用课程中所学的基本理论和基本方法，完成从设计逻辑电路到设计简单数 字系统的过渡。 (2) 能力独立思考、独立查阅资料，独立设计规定的系统。 (3) 能够独立地完成实施过程，包括安装、布线、测试和排除故障。 1.3 课设任务 (1) 制定出详细设计方案； (2) 通过 V erilog HDL 完成规定的设计任务，然后进行编译和仿真，保证设计的正确性； (3) 生成容丝图文件，下载到 Basys2 开发板，通过实际线路进行验证； (4) 对复杂系统的设计采
4、取模块化、层次化的设计方法； (5) 撰写设计报告，并对存在的问题进行分析、提出改进意见。 1.4 实验环境 开发环境开发环境 ISE Project Navigator: ISE 是使用 XILINX 的 FPGA 的必备的设计工具。目前官方提供下载的最新版本是 14.4。它 可以完成 FPGA 开发的全部流程，包括设计输入、仿真、 综合、布局布线、生成 BIT 文件、配 置以及在线调试等，功能非常强大。ISE 除了功能完整，使用方便外，它的设计性能也非常好， 拿 ISE 9.x 来说， 其设计性能比其他解决方案平均快 30%， 它集成的时序收敛流程整合了增强性物 理综合优化，提供最佳的时钟布局、更好的封装和时序收敛映射，从 而获得更高的设计性能。先 进的综合和实现算法将动态功耗降低了 10%。 5 Basys2 开发板：开发板： Basys2 开发板是一个电路设计实现平台，任何人都可以通过它来搭建一个真正的数字电路。 Basys2 是围绕着一个 Xilinx Spartan-3E FPGA 芯片和一个 Atmel A T90USB USB 控制器搭建的， 它 提供了完
