1、 EDA 课程设计论文课程设计论文 数字钟设计 学院学院: 工学院工学院 专业班级:专业班级: 11 级自动化五班级自动化五班 学学 号:号: 姓名:姓名: 指导老师:指导老师: VHDL 语语言实现数字电子钟的设计言实现数字电子钟的设计 摘要 :摘要 :随着基于 PLD 的 EDA 技术的发展和应用领域的扩大与深入,EDA 技术在电子信息、通信、自 动控制及计算机应用等领域的重要性日益突出。本文详细介绍 EDA 课程设计任务数字钟的设计的详 细设计过程及结果,并总结出心得体会。 关键字 :关键字 :EDA 技术;VHDL 语言;数字钟 EDA 技术作为现代电子设计技术的核心,它依赖强大的计算
2、机,在 EDA 工具软件平台上,对以硬件 描述语言 HDL 为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、逻辑简化、逻辑分割、逻辑 综合,以及逻辑优化和仿真测试,直至实现既定的电子线路系统功能。此文详细介绍在 QUARTUS II 软件 环境下开发基于 VHDL 语言数字钟的设计。 1.设计任务及要求设计任务及要求 1、设计内容 选用合适的可编程逻辑器件及外围电子元器件, 设计一个数字电子钟, 利用 EDA 软件 (QUARTUS ) 进行编译及仿真,设计输入可采用 VHDL 硬件描述语言输入法和原理图输入法,并下载到 EDA 实验开发 系统,连接外围电路,完成实际测试。 2、设计要求
3、 (1)具有时、分、秒计数显示功能。 (2)具有清零的功能,且能够对计时系统的小时、分钟进行调整。 (3)小时为十二小时制。 2.方案选择与论证方案选择与论证 数字系统的设计采用自顶向下、 由粗到细, 逐步分解的设计方法, 最顶层电路是指系统的整体要求, 最 下层是具体的逻辑电路的实现。自顶向下的设计方法将一个复杂的系统逐渐分解成若干功能模块, 从而进 行设计描述, 并且应用EDA 软件平台自动完成各功能模块的逻辑综合与优化, 门级电路的布局, 再下载到 硬件中实现设计。 因此对于数字钟来说首先是时分秒的计数功能,然后能显示,附带功能是清零、调整时分。通过参 考 EDA 课程设计指导书,有以下
4、方案: 1、作为顶层文件有输入端口:时钟信号,清零按键,调时按键,调分按键;输出端口有:用于接数 码管的八段码输出口,扫描用于显示的六个数码管的输出口。 2、底层文件分为: 1 时间计数模块。分秒计数模块计数为 60 计数,时计数模块为 12 计数。 2 显示 模块。显示模块由一个六进制计数器模块和一个七段译码器组成。六进制计数器为六选一选择器的选择判 断端提供输入信号, 六选一选择器的选择输出端分别接秒个位、秒十位、分个位、分十位和时个位、时十 位的选通位用来完成动态扫描显示,同时依次输出秒个位、秒十位、分个位、分十位和时个位、时十位数 向给译码模块。 3 报警模块。当时间到整点时就报时。输入有时分秒计数,时钟脉冲。 3方案的原理框图及其说明方案的原理框图及其说明 以上为方案原理图,秒计数、分计数模块为 60 计数,计满后分别产生分脉冲、时脉冲,用于分计数、 时计数。各计数器同时将计数值送报时模块和送数及六选一选择器模块。送数及六选一选择器模块依次将 秒分时数送往译码模块译码,同时