数字电压表设计课程设计

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1、 课 程 设 计 课 程 硬件课程设计 题 目 数字电压表设计 院 系 计算机与信息技术学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 课程设计任务书 课程 硬件课程设计 题目 数字电压表设计 专业 主要内容、基本要求等 一、主要内容： 利用 EL 教学实验箱、微机和 Quartus软件系统，使用 VHDL 语言输入方法 设计数字钟。可以利用层次设计方法和 VHDL 语言，完成硬件设计设计和仿真。 最后在 EL 教学实验箱中实现。 二、基本要求： 1、 A/D 转换接口电路的设计，负责对 ADC0809 的控制。 2、 编码转换电路设计， 负责把从 ADC0809 数据总线中读出的电压转换成 B

2、CD 码。 3、 输出七段显示电路的设计，负责将 BCD 码用 7 段显示器显示出来。 三、参考文献 1 潘松.EDA 技术实用教程M.北京：科学出版社, 2003.11-13. 2 包明.EDA 技术与数字系统设计.北京航天航空大学出版社. 2002. 3 EDA 先锋工作室.Altera FPGA/CPLD 设计M.北京：人民邮电出版社 2005.32-33. 4 潘松.SOPC 技术实用教程M .清华大学出版社.2005.1-15. 完成期限 第 18-19 周 指导教师 专业负责人 摘要 本文介绍了基于 EDA 技术的 8 位数字电压表。系统采用 CPLD 为控制核心， 采用 VHDL

3、 语言实现，论述了基于 VHDL 语言和 CPLD 芯片的数字系统设计思想和 实现过程。在硬件电子电路设计领域中，电子设计自动化(EDA)工具已成为主要 的设计手段，而 VHDL 语言则是 EDA 的关键技术之一，。VHDL 的英文全名是 Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language,它采用 自顶向下的设计方法，即从系统总体要求出发，自上至下地将设计任务分解为不 同的功能模块， 最后将各功能模块连接形成顶层模块， 完成系统硬件的整体设计。 电子设计自动化技术 EDA 的发展给电子系统的设计带来了革命性的变化， E

4、DA 软件设计工具，硬件描述语言，可编程逻辑器件（PLD）使得 EDA 技术的应 用走向普及。CPLD 是新型的可编程逻辑器件，采用 CPLD 进行产品开发可以灵活 地进行模块配置，大大缩短了产品开发周期，也有利于产品向小型化，集成化的 方向发展。而 VHDL 语言是 EDA 的关键技术之一，它采用自顶向下的设计方法， 完成系统的整体设计。 本文用 CPLD 芯片和 VHDL 语言设计了一个八位的数字电压表。 它的计时周 期为 24 小时， 显示满刻度为 23 时 59 分 59 秒， 另外还具有校时功能和闹钟功能。 总的程序由几个各具不同功能的单元模块程序拼接而成，其中包括分频程序模 块、

5、时分秒计数和设置程序模块、 比较器程序模块、 三输入数据选择器程序模块、 译码显示程序模块和拼接程序模块。 关键词关键词：数字电压表；Quartus软件；EDA（电子设计自动化） 目 录 第 1 章 概 述 1 1.1 EDA 的概念 . 1 1.2 EDA 技术及应用 . 2 1.3 EDA 硬件工作平台 . 2 1.4 EDA 的软件工作平台 . 2 第 2 章 数字电压表的设计实现 3 2.1 状态机. 3 2.2 状态机的设计. 3 2.3 BCD 码的转换 . 5 2.4 七段电路显示. 7 第 3 章 数字电压表的测试与运行 10 3.1 数字电压表的编译与仿真. 10 3.2 数

6、字电压表的仿真与烧写. 12 结论 15 参考文献 16 东北石油大学本科生硬件课程设计 1 第 1 章 概 述 1.1 EDA 的概念 EDA 是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写。由于它是一 门刚刚发展起来的新技术，涉及面广，内容丰富，理解各异，所以目前尚无一个 确切的定义 1。但从 EDA 技术的几个主要方面的内容来看，可以理解为：EDA 技术是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、大规模可编程逻辑器件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，自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系 统的一门新技术。可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化， 逻辑布局布线、逻辑仿真 2