第一篇:EDA课程设计—自动售票机
燕 山 大 学
EDA课程设计报告书
题目:
自动售票机
姓名: 班级: 学号:
成绩:
(注:此文件应以同学学号为文件名)
一、设计题目及要求 1.设计题目:自动售票机 2.设计要求:
⑴、每次投一枚硬币,但可以连续投入数枚硬币。硬币种类两种:1元和5角,各用一个按键表示。
⑵、设定票价为2.5元,每次售一张票。购票时先投入硬币,当投入的硬币总金额达到或超过票的面值时,用LED发出指示,这时可以按取票键取出票。
⑶、如果所投硬币超过票的面值则会有LED提示找零钱,取完票以后按找零键则可以取出零钱。
⑷、用两位数码管显示已投币金额,若刚好投币2.5元,取票后金额归零;若投币超过2.5元,取票后显示找零金额,按下找零键后金额再归零。
1总体设计的文字描述,即由哪几个部分构
二、设计过程及内容(包括○
2主要模块比较详尽的文字描成的,各个部分的功能及如何实现方法;○述,并配以必要的图片加以说明,但图片数量无需太多)1.总体结构如下:
总体设计思路:此自动售票系统总共有5个主要模块,分别是:累加模块,比较器模块,找零模块,数字转换模块,显示器模块。⑴、累加模块实现金额的累加功能。
实现方法:该模块设置3个输入口(包括5角、1元、复位),8个输出口(B1—B8)。该模块将在给五角或一元高电平的同时实现金额的累加,复位则会将会对其进行清零。该模块由一片8位的加法器,2片4位寄存器及简单门电路组成,利用8位加法器将输入的金额(5、10)进行二进制相加(00000101、00001010),通过寄存器后返回到加法器实现累加功能。复位键则与寄存器复位清零短CLRN相连,实现复位的功能。
⑵、比较器模块实现与票价进行比较的功能。
实现方法:该模块设置了8个输入口(A0—A7)1个取票口,4个输出口。该模块 将累加的钱币与2.5元的票价比较,如果累加金额高于票价则黄灯亮,小于票价则红灯亮,等于票价则绿灯亮。给取票输入端高电平则会出票。该模块由一片八位比较器及门电路组成,输入的信号与二进制的票价相比较(00011001)。⑶、找零模块实现大于票价找零钱的功能。
实现方法:该模块设置了2个输入口(zhaoling,H),8个输出口(E1—E8)。该模块将在输入金额大于票价及出票之后的时候给予高电平,使在显示器中显示5。该模块由两个四位寄存器及少量门电路组成。给zhaoling输入口高电平,使寄存器工作,之后输出所找的零钱(二进制输出),通过数码管显示出来。⑷、数字转换模块实现TTL 二进制—BCD代码转换的功能。
实现方法:该模块设置了8个输入口(S1—S8),和8个输出口(C1—C8)。该模块由3个TTL 二进制—BCD码转换器及门电路组成。将需要数码管显示的数字二进制代码输入将输出相应的BCD码。即用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码。
⑸、显示器模块实现将在数码管上显示数字的功能。
实现方法:该模块设置了8个输入口(A1—A7)输入相应的BCD码,7个输出口(Y1—Y7)输出相应的使数码管亮的代码及另外3个输出口(str1,str2,str3)控制相应的数码管亮。该模块由1个四位二进制计数器和双四选一数据选择器和1个七段译码器及相应门电路组成。将BCD码输入进去,通过计数器控制双位四选一数据选择器的输入端(00或01)。s0—s3通过00控制IC0的输出,此时str2 str1 str0通过000来控制第一个数码管亮,s4—s7通过01控制IC1口的输出,此时str2 str1 str0通过001来控制第二个数码管亮,将选择的输输入到七段译码器中将进行译码使数码管显示相应数字。2.各个模块电路图及仿真模型 总体电路图:
超过2.5元即3元时结果如下:
当正好为2.5元时,结果如下:
⑴、累加模块
累加模块仿真结果如下: ⑵、比较器模块
比较器模块仿真模型:
⑶、找零模块
找零模块仿真结果:
⑷、数字转换模块
数字转换模块仿真结果:
⑸、显示器模块
显示器模块仿真结果:
三、设计结论(包括设计过程中出现的问题;对EDA课程设计感想、意 见和建议)
经过一周多的课程设计,我受益匪浅,学到了团队合作,提高信息检索能力的重要性。在这次设计中遇到了很多实际性的问题,在实际设计中才发现,书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的,所以有些问题不但要深入地理解,而且要不断地更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己一点一滴的解决,而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。在实验过程中,根据任务书的要求,查找资料,设计了电路方案,在差额计算模块、投币模块、选票模块,有几种预想方案,和同组人员仔细分析后确定了一套简单实用的方案。
在课程设计过程中,其中最具有代表性的错误就是累加模块。当信号输入时,输入信号与寄存器储存信号相加时出现严重的延时问题,后来在老师以及同组同学的努力下,加入了延时器,解决了这个问题。还有在试验箱进行仿真时,发现显示数字很不准确,在查阅资料和老师的帮助下,意识到是输入抖动问题,我们在输入端口加入了防抖动电路,很好的解决了这个问题。
在进行硬件方面测试的过程中,也遇到了一些问题,在进行数据累加的过程中,数据很不稳定,我们在摁键处加入了防抖动电路,便解决了这一问题。对设计的建议:
⑴课程设计是理论与实际相结合的应用,对我们的学习帮助很大,让我们更好的掌握所学知识,希望以后能更多的开展这样的活动,让我们有更多的机会运用所学的知识。
⑵实际电路中,有些模块在模拟软件中无法进行模拟仿真,这让我们对自己设计的电路的可用性有些疑惑,希望学校能给我们提供能让我们进行实际仿真的实验室,让我们能更加完善自己的电路。
同时在整个EDA的设计中,老师给予了无私的,耐心的教导,在此感谢老师的教诲,愿老师工作顺利,身体健康。
第二篇:EDA课程设计
考试序号:28
自动打铃系统设计说明书
学 生 姓 名:周文江
学
号:14112502521
专 业 班 级:1102
报告提交日期:2013.11.26
湖 南 理 工 学 院 物 电 学 院
目录
一、题目及要求简介……………3 1.设计题目…………………3 2.总体要求简介……………3
二、设计方案说明……………3
三、系统采用器件以及模块说明………3 1.系统框图…………4 2.选择的FPGA芯片及配置………4 3.系统端口和模块说明…………5
四、各部分仿真结果………5
五、调试及总结………6
六、参考文献……7
七、附录………7
一、题目及要求简介
1、设计题目
设计一个多功能自动打铃系统
2、总体要求简介
① 基本计时和显示功能(24小时制显示),包括:
1.24小时制显示 2.动态扫描显示; 3.显示格式:88-88-88 ② 能设置当前时间(含时、分)③ 能实现基本打铃功能,规定:
06:00起床铃,打铃5s
二、设计方案说明
本次设计主要采用Verilog HDL硬件描述性语言、分模块法设计的自动打铃系统。由于这次用的开发板提供的是50M晶振。首先要对时钟进行分频,当计时到2FA_F07F时完成1s分频,通过计时到60s产生分钟进位信号,再通过60分钟产生时钟进位信号。最后通过6个寄存器对时分秒进行锁存最终输出到8个数码管上完成显示。当显示时钟和默认闹钟时钟相等时,驱动打铃模块。通过key_mode,key_turn,key_change查看闹钟,时钟显示,调整时钟。
三、系统采用器件以及模块说明
1.系统框图如下:
:下如图框统系
2.选择的FPGA芯片及配置:本次系统设计采用的FPGA芯片是Alter公司生产的Cyclone II EP2C8Q208C8。该芯片是208个管脚,138个IO,并且具有两个内部PLL,而且内嵌乘法器,8K的逻辑门,资源相当丰富。完成这次自动打铃系统的设计总共消耗250个LE单元,22个IO口,131个寄存器。经过综合后,本系统最高能实现145M的运行速度。通过Quartus II 软件观察到内部的RTL图如下
3.系统端口和模块说明
(1)分频部分
分频器的作用是对50Mhz的系统时钟信号进行分频,得到频率为1hz的信号,即为1S的计时信号。
(2)按键部分
按键key_mode--0为显示计时,1为闹钟显示,2为调整时间。按键key_turn—0为调整小时,1为调整分钟。按键key_change—每按一次加1(3)计时部分
通过sec_L,sec_H,min_L,min_H,hour_L,hour_H 6个寄存器对时分秒进行锁存然后送入数码管显示
(4)闹钟模块
当设定的闹钟时间和数码管上显示的时间相等时驱动闹钟,完成打铃,持续时间5s。
(5)数码管显示模块
显示模块是由8个位选8个段选构成的显示模块,利用人眼的余晖效果完成动态扫描,显示时间。
四、各部分仿真结果
测试文件如下:
module clock_tb;reg sysclk,rst_b;reg key_mode,key_turn,key_change;wire buzzer;
wire [7:0] led_sel,led_data;clock I_clock(.sysclk(sysclk),.rst_b(rst_b),.key_mode(key_mode),.key_change(key_change),.key_turn(key_turn),.buzzer(buzzer),.led_sel(led_sel),.led_data(led_data));initial begin sysclk = 1'b1;rst_b = 1'b0;//复位信号
#30 rst_b = 1'b1;end always #10 sysclk = ~sysclk;//输入的系统时钟,20ns的周期 endmodule
五、调试及总结
本次课程设计总共花费了四天左右的时间,设计了自动打铃系统。通过这次的设计更加熟悉了对EDA技术的了解和认识,在中也发现许多不足的地方。使用了自顶而下的设计方法,使得设计更加的简单和明了。在调试过程中,有些代码的设计不规范性,导致时序相当缓慢,甚至编译综合都会报错。在不断的修改下,发现时序电路和组合逻辑最好分开写,这样便于查错,和修改代码。毕竟Verilog HDL语言不同于C语言,不能以软件的思想来设计,而是要利用电路的思想来编程,这样可以更好的节省资源,使得时序也比较的简单明了。在以后的学习及程序设计当中,我们一定要倍加小心,在程序出现不正常运行的情况下要耐心调试,尽量做到精益求精。
最后通过这次EDA方面的课程设计,提高了我们对EDA领域及通信电路设计领域的认识,有利于培养我们在通信电路EDA方面的设计能力。有利于锻炼我们独立分析问题和解决问题的能力。
六、文献参考
[1].王金明、左自强 编,《EDA技术与Verilog设计》科学出版社
2008.8 [2].杜慧敏、李宥谋、赵全良 编,《基于Verilog的FPGA设计基础》 西安电子科技大学出版社 2006.2 [3].韩彬 编,《从零开始走进FPGA世界》杭州无线电爱好者协会出版社 2011.8.20
七、附录(实物图及源码)
module clock(//Input
sysclk,rst_b,key_mode,key_change,key_turn,//Output
buzzer,led_sel,led_data);
input sysclk,rst_b;//sysclk--global system clock,rst_b--global reset signal input key_mode;//mode choose.0--Timing function.1--Alarm clock function.2--adjust function input key_turn;//choose adjust minute or hour input key_change;//count add 1 output buzzer;//device buzzer output [7:0] led_sel;//led tube bit choose
output [7:0] led_data;//led_tube 8 bit data choose
parameter init_hour = 8'h12;parameter init_min = 8'h59;parameter init_sec = 8'h50;//initial time :12:59:50 parameter init_alarm_hour = 8'h06;parameter init_alarm_min = 8'h30;//initial alarm time : 06:30:0 parameter Count_1s = 28'h2FA_F07F;//count time 1s;
reg [7:0] sec;reg [7:0] min;reg [7:0] hour;reg [3:0] min_L;//minute low 4 bit reg [3:0] min_H;//minute high 4 bit reg [3:0] hour_L;//hour low 4 bit reg [3:0] hour_H;//hour high 4 bit reg [23:0] key_time;//press key away shake reg key_mode_n;//press key_mode next state reg key_change_n;//press key_change next state reg key_turn_n;//press key_turn next state wire key_mode_press;//sure Button press key_mode wire key_turn_press;//sure button press key_turn wire key_change_press;//sure button press key_change
always @(posedge sysclk)key_mode_n <= key_mode;assign key_mode_press =(!key_mode)&&(key_mode_n);always @(posedge sysclk)key_turn_n <= key_turn;assign key_turn_press =(!key_turn)&&(key_turn_n);always @(posedge sysclk)key_change_n <= key_change;assign key_change_press =(!key_change)&&(key_change_n);
always @(posedge sysclk or negedge rst_b)begin if(!rst_b)key_time <= 24'h0;else if(key_time!= 24'h0)
key_time <= key_time + 24'h1;else if((key_time == 24'h0)&&(key_mode_press || key_change_press || key_turn_press))key_time <= key_time + 24'h1;
end
reg [1:0] mode_num;//key mode..0--Timing function.1--Alarm clock function.2--adjust function always @(posedge sysclk or negedge rst_b)begin if(!rst_b)mode_num <= 2'b00;else if(mode_num == 2'h3)mode_num <= 2'h0;else if(key_mode_press &&(key_time == 24'h0))
mode_num <= mode_num + 2'h1;end
always @(*)begin if(mode_num == 2'h1)begin
min = init_alarm_min;hour = init_alarm_hour;end else begin
min = {min_H,min_L};hour = {hour_H,hour_L};end end
reg fm;//choose turn hour or minute always @(posedge sysclk or negedge rst_b)begin if(!rst_b)fm <= 1'b0;else if(key_turn_press &&(mode_num == 2'h2)&&(key_time == 24'h0))
fm <= ~fm;end
reg [27:0] time_cnt;///count time reg [27:0] time_cnt_n;//count time next state always @(posedge sysclk or negedge rst_b)begin if(!rst_b)time_cnt <= 28'h0;else time_cnt <= time_cnt_n;end
always @(*)begin if(time_cnt == Count_1s)time_cnt_n <= 28'h0;else if(mode_num!= 2'h0)time_cnt_n <= time_cnt;else time_cnt_n <= time_cnt + 28'h1;end
reg [3:0] sec_L;//second low 4 bit reg [3:0] sec_H;//second high 4 bit wire sec_cb;//second carry bit signal assign sec_cb =(sec_L == 4'h9)&&(sec_H == 4'h5);always @(posedge sysclk or negedge rst_b)begin if(!rst_b)begin
sec_L <= init_sec[3:0];sec_H <= init_sec[7:4];end else if((sec_L == 4'h9)&&(sec_H!= 4'h5)&&(time_cnt == Count_1s))begin
sec_L <= 4'h0;sec_H <= sec_H + 4'h1;end else if(sec_cb &&(time_cnt == Count_1s))begin
sec_L <= 4'h0;sec_H <= 4'h0;end else if(time_cnt == Count_1s)
sec_L <= sec_L + 4'h1;end
wire min_cb;//minute carry bit signal assign min_cb =(min_L == 4'h9)&&(min_H == 4'h5);always @(posedge sysclk or negedge rst_b)begin if(!rst_b)begin
min_L <= init_min[3:0];min_H <= init_min[7:4];end else if((sec_cb)&&(min_L!=4'h9)&&(time_cnt == Count_1s))
min_L <= min_L + 4'h1;else if((sec_cb)&&(min_L == 4'h9)&&(min_H!= 4'h5)&&(time_cnt == Count_1s))begin
min_L <= 4'h0;min_H <= min_H + 4'h1;end else if((sec_cb)&&(min_cb)&&(time_cnt == Count_1s))begin
min_L <= 4'h0;min_H <= 4'h0;end else if((fm)&&(mode_num == 2'h2)&&(key_change_press)&&(key_time == 24'h0)&&(min_L!= 4'h9))
min_L = min_L + 4'h1;else if((fm)&&(mode_num == 2'h2)&&(key_change_press)&&(key_time ==
24'h0)&&(min_L == 4'h9)&&(min_H!=4'h5))begin
min_L = 4'h0;min_H = min_H + 4'h1;end else if((fm)&&(mode_num == 2'h2)&&(key_change_press)&&(key_time == 24'h0)&&(min_L == 4'h9)&&(min_H ==4'h5))begin
min_L = 4'h0;min_H = 4'h0;end end
always @(posedge sysclk or negedge rst_b)begin if(!rst_b)begin
hour_L <= init_hour[3:0];hour_H <= init_hour[7:4];end else if((sec_cb)&&(min_cb)&&(hour_L!= 4'h9)&&(hour_H!= 4'h2)&&(time_cnt == Count_1s))
hour_L <= hour_L + 4'h1;else if((sec_cb)&&(min_cb)&&(hour_L!= 4'h3)&&(hour_H == 4'h2)&&(time_cnt == Count_1s))
hour_L <= hour_L + 4'h1;else if((sec_cb)&&(min_cb)&&(hour_L == 4'h9)&&(hour_H!= 4'h2)&&(time_cnt == Count_1s))begin
hour_L <= 4'h0;hour_H <= hour_H + 4'h1;end else if((sec_cb)&&(min_cb)&&(hour_L == 4'h3)&&(hour_H == 4'h2)&&(time_cnt == Count_1s))begin
hour_L <= 4'h0;hour_H <= 4'h0;end else if((!fm)&&(mode_num == 2'h2)&&(key_change_press)&&(key_time == 24'h0)&&(hour_L!= 4'h9)&&(hour_H!=4'h2))
hour_L <= hour_L + 4'h1;else if((!fm)&&(mode_num == 2'h2)&&(key_change_press)&&(key_time == 24'h0)&&(hour_L!= 4'h3)&&(hour_H ==4'h2))
hour_L <= hour_L + 4'h1;else if((!fm)&&(mode_num == 2'h2)&&(key_change_press)&&(key_time == 24'h0)&&(hour_L == 4'h9)&&(hour_H!=4'h2))begin
hour_L <= 4'h0;hour_H <= hour_H + 4'h1;end else if((!fm)&&(mode_num == 2'h2)&&(key_change_press)&&(key_time ==
24'h0)&&(hour_L == 4'h3)&&(hour_H ==4'h2))begin
hour_L <= 4'h0;hour_H <= 4'h0;end end
wire buzzer_en;assign buzzer_en =(init_alarm_min == {min_H,min_L})&&(init_alarm_hour == {hour_H,hour_L});
led_tube I_led_tube(.sysclk(sysclk),.rst_b(rst_b),.scan_time(24'h1F090),.data0({1'h1,sec_L}),.data1({1'h1,sec_H}),.data2({1'h1,4'hA}),.data3({1'h1,min[3:0]}),.data4({1'h1,min[7:4]}),.data5({1'h1,4'hA}),.data6({1'h1,hour[3:0]}),.data7({1'h1,hour[7:4]}),.led_data(led_data),.led_sel(led_sel));buzzer I_buzzer(.sysclk(sysclk),.rst_b(rst_b),.buzzer_en(buzzer_en),.buzzer(buzzer));endmodule
第三篇:EDA 课程设计
《电子系统设计自动化》课程设计报告
学 院: 机电工程学院
题 目: 数字时钟电路设计 课 程: 《电子系统设计自动化》课程设计 专业班级: 电信10级2 班 学生姓名: 刘星 秦玉杰 王艳艳 学 号: 1004101035 1004101036 1004101038
完成日期:2013年 12 月 27 日
摘要:
EDA(Electronic Design Automation)电子设计自动化,就是以大规模可编程器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,通过相关的软件,自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统,最终形成集成电子系统或专用集成芯片。本次实习利用QuartusII为设计软件、VHDL为硬件描述语言,结合所学的数字电路的知识设计一个24时多功能数字钟,具有正常时、分、秒计时,动态显示,清零、快速校时校分、整点报时、花样显示等功能。利用硬件描述语言VHDL对设计系统的各个子模块进行逻辑描述,采用模块化的设计思想完成顶层模块的设计,通过软件编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合优化、逻辑布线、逻辑仿真,最终将设计的软件系统下载设计实验系统,对设计的系统进行硬件测试。
一、课程设计基本要求和任务
《EDA课程设计》是继《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》课程后,电信专业学生在电子技术实验技能方面综合性质的实验训练课程,是电子技术基础的一个部分。1.1 目的和任务
(1)通过课程设计使学生能熟练掌握一种EDA软件(QUARTUSII)的使用方法,能熟练进行设计输入、编译、管脚分配、下载等过程,为以后进行工程实际问题的研究打下设计基础。
(2)通过课程设计使学生能利用EDA软件(QUARTUSII)进行至少一 个电子技术综合问题的设计,设计输入可采用图形输入法或VHDL硬件描述语言输入法。(3)通过课程设计使学生初步具有分析、寻找和排除电子电路中常见 故障的能力。
(4)通过课程设计使学生能独立写出严谨的、有理论根据的、实事求是的、文理通顺的字迹端正的课程设计报告。1.2 功能要求:
(1)具有时、分、秒计数显示功能,以24小时循环计时。(2)时钟计数显示时有LED灯的花样显示。(3)具有调节小时、分钟、秒及清零的功能。(4)具有整点报时功能。
1.3 总体方框图:
本系统可以由秒计数器、分钟计数器、小时计数器、整点报时、分的调整以及小时的调整和一个顶层文件构成。采用自顶向下的设计方法,子模块利用VHDL语言设计,顶层文件用原理图的设计方法。显示:小时采用24进制,而分钟均是采用6进制和10进制的组合。1.4 设计原理:
数字钟电路设计要求所设计电路就有以下功能:时、分、秒计时显示,清零,时、分调节,整点报时及花样显示。分、秒计时原理相似,可以采用60进制BCD码计数器进计时;小时采用24进制BCD码进行计时;在设计时采用试验电路箱上的模式7电路,不需要进行译码电路的设计;所设计电路具有驱动扬声器和花样显示的LED灯信号产生。试验箱模式7的电路如图一所示:图一模式七实验电路图
1.5 性能指标及功能设计:
(1)时钟计数:完成时、分、秒的正确计时并且显示所计的数字;对秒、分——60进制计数,即从0到59循环计数,时钟——24进制计数,即从0到23循环计数,并且在数码管上显示数值。
2.2 模块划分自顶向下分解
2.3 模块描述
时钟计时模块完成时、分、秒计数,及清零、调节时和分钟的功能。时、分、秒计数的原理相同,均为BCD码输出的计数器,其中分和秒均为六十进制BCD码计数器,小时为二十四进制BCD码计数器。设计一个具有异步清零和设置输出功能的六十进制BCD码计数器,再设计一个具有异步清零和设置输出功能的二十四进制计数器,然后将它们通过一定的组合构成时钟计时模块。各个输入/输出端口的作用为:
(1)clk为计时时钟信号,reset为异步清零信号;
(2)sethour为小时设置信号,setmin为分钟设置信号;(3)daout[5„0]为小时的BCD码输出, daout[6...0]为秒和分钟的BCD码输出,enmin和enhour为使能输出信号。
(4)在时钟整点的时候产生扬声器驱动信号和花样显示信号。由时钟计时模块中分钟的进行信号进行控制。当contr_en为高电平时,将输入信号clk送到输出端speak用于驱动扬声器,同时在clk的控制下,输出端lamp[2..0]进行循环移位,从而控制LED灯进行花样显示。输出控制模块有扬声器控制器和花样显示控制器两个子模块组成 2.4 顶层电路图
顶层文件是由四个模块组成,分别是时、分、秒计数器和报警的VHDL语言封装而成。经过锁定引脚再重新编译获得如下顶层原理电路图:
三、方案实现
3.1 各模块仿真及描述
(1)秒计数器模块仿真图:将标准秒信号送入”秒计数器”,秒计数器采用60进制计数器,每累计60秒发出一个分脉冲信号,该信号将作为分计数器的时钟脉冲,daout代表秒输出。
(2)分计数器电路仿真图:也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个时脉冲信号,该信号将被送到时计数器,daout端口代表分钟输出
(3)小时计数器电路仿真图:时计数器采用12进制计时器,可实现对24小时累 计。每累计12小时,发出一个脉冲信号。
引脚配置完成后再进行一次全程编译,无误则可以下载到试验箱上进行硬件测试。硬件验证的方法如下:选择实验模式7;时钟脉冲clk与clock0(1024Hz)信号相连;键8和键5均为低电平,时钟正常计时,数码管1和2显示秒,数码管4和5显示分钟,数码管7和8显示小时;键8为高电平时,时钟清零;键5为高电平时,按下键7和键4进行调时调分操作;当时钟为整点的时候,三个发光二极管进行循环移位操作,同时扬声器发声。
五、心得体会
经过源程序的编辑、逻辑综合、逻辑适配、编程下载成功后,在EDA实验开发系统进行硬件验证时却发现实验结果不正确,扬声器无法发声。经检查,自己设计的管脚文件有错。将管脚锁定文件修改后,重新进行逻辑适配、编程下载成功后,实验结果仍然不正确,百思不得其解。无奈之下,决定重头开始排查每一步的细节,确定各个模块的功能完全实现并且顶层模块功能正确。修改之后,重新进行逻辑适配、编程下载验证,实验结果完全正确。
这次EDA课程设计历时两个星期,在整整两个星期的日子里,不仅巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多书本上学不到的知识,同时锻炼了自己的能力,使自己对以后的路有了更加清楚的认识,对未来有了更多的信心。这次课程设计,进一步加深了我对EDA的了解,使我对QuartusII的基本操作有所了解,使我对应用软件的方法设计硬件系统有了更加浓厚的兴趣。通过这次课程设计,我懂得了理论与实际相结合的重要性,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合,从实践中得出结论,才能真正提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中,我遇到许多问题,毕竟是第一次应用VHDL进行硬件电路系统的设计,许多EDA的知识还没有充分的掌握,遇到困难也是在所难免的,同时发现了自己的不足之处:学习知识表面化,没有深入了解它们的原理。总的来说,这次设计的数字时钟电路还是比较成功的,尽管在设计中遇到了很多问题,最后在老师的辛勤指导、同学的帮助和自己不断思考下,终于迎刃而解,有点小小的成就感,觉得平时所学的知识有了实用的价值,达到了理论与实际相结合的目的。最后,对给过我帮助的所有同学和指导老师再次表示忠心的感谢!
参考文献
[1] 崔健明.《电子电工EDA仿真技术》 高等教育出版社 2000年 [2] 卢杰,赖毅.《VHDL与数字电路设计》 科学出版社 2001年 [3] 潘松,黄继业.《EDA技术实用教程》 科学出版社 2002年 [4] 朱运利.《EDA技术应用》 电子工业出版社 2004年 [5] 张明.《VHDL实用教程》 电子科技大学出版社 1999年
[6] 彭介华.《电子技术课程设计与指导》 高等教育出版 1997年
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY minute IS PORT(clk,clk1,reset,sethour:IN STD_LOGIC;enhour:OUT STD_LOGIC;daout:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0));END ENTITY minute;ARCHITECTURE fun OF minute IS SIGNAL count :STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);SIGNAL enhour_1, enhour_2: STD_LOGIC;--enmin_1为59分时的进位信号 BEGIN--enmin_2由clk调制后的手动调时脉冲信号串 daout<=count;enhour_2<=(sethour and clk1);--sethour为手动调时控制信号,高电平有效 enhour<=(enhour_1 or enhour_2);PROCESS(clk,reset,sethour)BEGIN IF(reset='0')THEN--若reset为0,则异步清零 count<=“0000000”;ELSIF(clk'event and clk='1')THEN--否则,若clk上升沿到 IF(count(3 DOWNTO 0)=“1001”)THEN--若个位计时恰好到“1001”即9 IF(count <16#60#)THEN--又若count小于16#60#,即60 IF(count=“1011001”)THEN--又若已到59D enhour_1<='1';--则置进位为1 count<=“0000000”;--count复0 ELSE count<=count+7;--若count未到59D,则加7,即作“加6校正” END IF;--使前面的16#60#的个位转变为8421BCD的容量 ELSE count<=“0000000”;--count复0(有此句,则对无效状态电路可自启动)END IF;--END IF(count<16#60#)ELSIF(count <16#60#)THEN count<=count+1;--若count<16#60#则count加1 enhour_1<='0' after 100 ns;--没有发生进位 ELSE count<=“0000000”;--否则,若count不小于16#60# count复0 END IF;--END IF(count(3 DOWNTO 0)=“1001”)END IF;--END IF(reset='0')END process;END fun;
3、时计数器模块的VHDL语言:
LIBRARY IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
IF(clk'event and clk='1')THEN IF(dain=“0000000”)THEN speak<=count1(1);IF(count1>=“10”)THEN count1<=“00”;--count1为三进制加法计数器 ELSE count1<=count1+1;END IF;END IF;END IF;END PROCESS speaker;lamper:PROCESS(clk)BEGIN IF(rising_edge(clk))THEN IF(count<=“10”)THEN IF(count=“00”)THEN lamp<=“001”;--ELSIF(count=“01”)THEN lamp<=“010”;ELSIF(count=“10”)THEN lamp<=“100”;END IF;count<=count+1;ELSE count<=“00”;END IF;END IF;END PROCESS lamper;END fun;
循环点亮三只灯
第四篇:《EDA课程设计》
《EDA课程设计》
课程设计题目:
基于单片机的温湿度采集系统
姓
名:
xxx
学
班
时
地
号:
xxxx
级:
xxxx
间:
2014.4.21~ 2013.5.5
点:
xxxxx
指 导
老
师:
xxxxx
目录
一、电路原理图..................................................................................2
二、电路PCB图(或实物图).........................................................2
三、电路效果图..................................................................................3
四、设计总结......................................................................................3 附录(单片机源代码)......................................................................4
一、电路原理图
二、电路PCB图(或实物图)
三、电路效果图
四、设计总结
EDA的实验还是挺有趣的,比较讲究动手能力,当然也不能忽略团体合作。总的来说本次实验还是成功了,虽然每个环节都遇到了困难。在生成原理图的过程中,就曾把导线画成了Placeline而不是Placewire,还有芯片的引脚应该用NET符号而不是用文本符号,所以这些错误都导致我花在原理图上的时间多了点。而在生成PCB电路图的过程中遇到的困难则是自动布线之后,还有电源的几个脚需要手动布线,所以各个元件之间的位置要布置好,以免发生短路。腐蚀的时候,由于腐蚀的时间太长了,有些碳都化开了,导致里面的铜被腐蚀掉了,所以又为我的工作增加了困难。在焊接的时候,要注意元件的正负极,还要检测锡是否都与那些铜连接上了。最终把LED和 DHT11的程序烧进去就行了。
本次实验我还是能多多少少学到点什么的,总的来说还是希望能有多一点这样的实习。
附录(单片机源代码)
//51单片机控制温湿度传感器DHT11
LCD1602上显示当前机最小系统。//LCD 读进去 写出来 #include
//定义无符号整型 #define uchar unsigned char typedef bit BOOL;
//此声明一个布尔型变量即真或假// uchar data_byte,num,i;uchar RH,RL,TH,TL,flag;uchar shuzi[4];unsigned char code num1[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x7f};
sbit dht=P2^4;
//dht11data端接单片机的P2^4口//
//***************
延
时
函
数************************************* void delay(uchar ms)//延时模块//延时1毫秒
{
}
void delay1()
//一个for循环大概需要8个多机器周期
//一个机器周期为1us晶振为12MHz也就是说本函数延时8us{
} uchar i;
while(ms--)
for(i=0;i<110;i++);
uchar i;
for(i=0;i<1;i++);void display(void){ // if(flag==0)// {
P2=0x07;
P0=num1[shuzi[2]];delay(1);// }
// if(flag==1)// {
P2=0x0b;
P0=num1[shuzi[3]];delay(1);// } // if(flag==2)// {
P2=0x0d;
P0=num1[shuzi[0]];delay(1);// } // if(flag==3)// {
P2=0x0e;P0=num1[shuzi[1]];delay(1);// } }
//**************************dht11
测
试
某
块*************************************// void start()//开始信号
{
dht=1;
delay1();
//主机发出8us高电平,开始信号开始发出 dht=0;
delay(25);
// 主机把总线拉低必须大于18ms
DHT11能检测到起始信号
dht=1;
//delay1();
//以下三个延时函数差不多为24usdelay1();delay1();
20-40us
}
uchar receive_byte()
//接收一个字节 8位// {
uchar i,temp;
for(i=0;i<8;i++)//接收8bit的数据
{
while(!dht);
//等待40-50us的低电平开始信号结束
delay1();
//开始信号结束之后延时26us-28us
delay1();delay1();
temp=0;
//时间为26us-28usif(dht==1)
temp=1;
//如果26us-28us
'0'
数据为'1'
while(dht);
//
'0'为26us-28us
'1'为70us
} data_byte<<=1;
//data_byte|=temp;
//接收每一位的数据,相或保存数据
return data_byte;}
void receive()//接收数据// {
uchar T_H,T_L,R_H,R_L,check,num_check,i;start();
//开始信号//调用开始信号子函数
dht=1;
//主机设为输入判断从机DHT11响应信号
if(!dht)
//判断从机是否有低电平响应信号// {
while(!dht);//判断从机发出 40us 的低电平响应信号是否结束//
while(dht);
//判断从机发出 40us 的高电平是否结束 如结束则从机进入发送数据状态,主机进入数据接收状态
数
//两个while语句加起来就是DHT11的响应信号
R_H=receive_byte();//湿度高位
调用接受一个字节的子函
R_L=receive_byte();//湿度低位
T_H=receive_byte();//温度高位
T_L=receive_byte();//温度低位
check=receive_byte();//校验位
//结束信号
dht=0;
//当最后一bit数据接完毕后主机拉低电平50us// for(i=0;i<7;i++)//差不多8us的延时
delay1();
dht=1;
//总线由上拉电阻拉高进入空闲状态
num_check=R_H+R_L+T_H+T_L;
if(num_check==check)//判断读到的四个数据之和是否与校验位相同
{
RH=R_H;
RL=R_L;
TH=T_H;
TL=T_L;
check=num_check;}
shuzi[0]=RH/10;shuzi[1]=RH%10;shuzi[2]=TH/10;shuzi[3]=TH%10;
} }
void main()//主函数模块// { while(1)
//进入死循环
{
receive();
//接收数据
display();
} }
第五篇:eda课程设计
数字钟
一、设计要求
设计一个数字钟,具体要求如下:
1、具有时、分、秒计数显示功能,以24小时循环计时。
2、具有清零、校时、校分功能。
3、具有整点蜂鸣器报时以及LED花样显示功能。
二、设计方案
根据设计要求,数字钟的结构如图8-3所示,包括:时hour、分minute、秒second计数模块,显示控制模块sel_clock,七段译码模块deled,报时模块alert。
三、VHDL程序
library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
----Uncomment the following library declaration if instantiating----any Xilinx primitives in this code.--library UNISIM;
--use UNISIM.VComponents.all;
entityddz is port(rst,clk: in std_logic;hour_h: out std_logic_vector(6 downto 0);hour_l: out std_logic_vector(6 downto 0);min_h: out std_logic_vector(6 downto 0);
min_l: out std_logic_vector(6 downto 0);
sec_h: out std_logic_vector(6 downto 0);
sec_l: out std_logic_vector(6 downto 0));endddz;
architecture Behavioral of ddz is signalcnt: std_logic_vector(15 downto 0);signalsec_h_in: std_logic_vector(3 downto 0);signalsec_l_in: std_logic_vector(3 downto 0);signalmin_h_in: std_logic_vector(3 downto 0);signalmin_l_in: std_logic_vector(3 downto 0);signalhour_h_in: std_logic_vector(3 downto 0);signalhour_l_in: std_logic_vector(3 downto 0);
signalclk_s,clk_m,clk_h: std_logic;begin process(rst,clk)begin if rst='0' then
sec_h_in<=(others=>'0');
sec_l_in<=(others=>'0');
clk_m<='1';elsifclk'event and clk='1' then ifsec_l_in=9 then
sec_l_in<=“0000”;
ifsec_h_in=5 then
sec_h_in<=“0000”;
clk_m<='0';
else
sec_h_in<=sec_h_in+1;
clk_m<='1';
end if;else sec_l_in<=sec_l_in+1;
clk_m<='1';
end if;end if;end process;
process(rst,clk_m)begin if rst='0' then
--min_h_in<=(others=>'0');
min_l_in<=(others=>'0');--clk_h<='1';elsifclk_m'event and clk_m='1' then ifmin_l_in=9 then
min_l_in<=“0000”;ifmin_h_in=5 then
min_h_in<=“0000”;else min_h_in<=min_h_in+1;
clk_m<='1';
end if;else min_l_in<=min_l_in+1;
end if;end if;end process;
process(rst,clk_n)begin if rst='0' then
--hour_h_in<=(others=>'0');
hour_l_in<=(others=>'0');--clk_h<='1';elsifclk_m'event and clk_n='1' then ifhour_l_in=3 then
hour_l_in<=“0000”;ifmin_h_in=2 then
hour_h_in<=“0000”;else hour_h_in<=hour_h_in+1;
clk_n<='1';
end if;else hour_l_in<=hour_l_in+1;
end if;end if;end process;
process(sec_l_in)begin casesec_l_in is
when “0000” =>sec_l<=“0000001”;when “0001” =>sec_l<=“1001111”;when “0010” =>sec_l<=“0010010”;when “0011” =>sec_l<=“0000110”;when “0100” =>sec_l<=“1001100”;when “0101” =>sec_l<=“0100100”;when “0110” =>sec_l<=“0100000”;when “0111” =>sec_l<=“0001111”;when “1000” =>sec_l<=“0000000”;when “1001” =>sec_l<=“0000100”;when others =>sec_l<=“1111111”;end case;end process;
process(sec_h_in)begin casesec_h_in is
when “0000” =>sec_h<=“0000001”;when “0001” =>sec_h<=“1001111”;when “0010” =>sec_h<=“0010010”;when “0011” =>sec_h<=“0000110”;when “0100” =>sec_h<=“1001100”;when “0101” =>sec_h<=“0100100”;when “0110” =>sec_h<=“0100000”;when “0111” =>sec_h<=“0001111”;when “1000” =>sec_h<=“0000000”;when “1001” =>sec_h<=“0000100”;when others =>sec_h<=“1111111”;end case;end process;
process(min_l_in)begin casemin_l_in is
when “0000” =>min_l<=“0000001”;when “0001” =>min_l<=“1001111”;when “0010” =>min_l<=“0010010”;
when “0011” =>min_l<=“0000110”;when “0100” =>min_l<=“1001100”;when “0101” =>min_l<=“0100100”;when “0110” =>min_l<=“0100000”;when “0111” =>min_l<=“0001111”;when “1000” =>min_l<=“0000000”;when “1001” =>min_l<=“0000100”;when others =>min_l<=“1111111”;end case;end process;
process(min_h_in)begin casemin_h_in is
when “0000” =>min_h<=“0000001”;when “0001” =>min _h<=“1001111”;when “0010” => min _h<=“0010010”;when “0011” =>min _h<=“0000110”;when “0100” =>min _h<=“1001100”;when “0101” => min _h<=“0100100”;when “0110” =>min _h<=“0100000”;when “0111” =>min _h<=“0001111”;when “1000” =>min _h<=“0000000”;when “1001” =>min _h<=“0000100”;when others =>min _h<=“1111111”;
end case;end process;
process(hour_l_in)begin casehour_l_in is
when “0000” =>hour_l<=“0000001”;when “0001” =>hour_l<=“1001111”;when “0010” =>hour_l<=“0010010”;when “0011” =>hour_l<=“0000110”;when “0100” =>hour_l<=“1001100”;when “0101” =>hour_l<=“0100100”;when “0110” =>hour_l<=“0100000”;when “0111” =>hour_l<=“0001111”;when “1000” =>hour_l<=“0000000”;when “1001” =>hour_l<=“0000100”;when others =>hour_l<=“1111111”;end case;end process;
process(hour_h_in)begin casehour_h_in is
when “0000” =>hour_h<=“0000001”;when “0001” =>hour_h<=“1001111”;when “0010” =>hour_h<=“0010010”;when “0011” =>hour_h<=“0000110”;when “0100” => hour _h<=“1001100”;when “0101” => hour _h<=“0100100”;when “0110” => hour _h<=“0100000”;when “0111” => hour _h<=“0001111”;when “1000” => hour _h<=“0000000”;when “1001” =>hour_h<=“0000100”;when others => hour _h<=“1111111”;end case;end process;end Behavioral;
四、VHDL仿真结果
五、课程设计心得
通过这次课程设计,有效得巩固了课本所学的知识,而且通过上机仿真不断发现问题并及时改正,加深了我们对该课程设计的印象。这次课程设计,进一步加深了我对EDA的了解,使我对isp有了更深的了解,使我对应用软件的方法设计硬件系统有了更加浓厚的兴趣。除此之外,我懂得了理论与实际相结合的重要性,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合,从实践中得出结论,才能真正提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
总之,这次课程设计让我学会了很多,对今后的生活工作用处也颇深。