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课 程 设 计 报 告
设计题目:用VHDL语言实现数字钟的设计
班 级:电子 0901
学 号: XXXXXXXX
姓 名:XXXXXXXXX
指导教师:XXXXXXXXX
设计时间:2011年12月
摘要
现代电子设计技术的核心已转向基于计算机的电子设计自动化技术,即EDA(Electronic Design Automation)技术。EDA技术就是依赖计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(Hardware Description Language)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、化简、分割、综合、布局布线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。EDA技术使得设计者的工作仅限于利用软件的方式,即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。硬件描述语言是EDA技术的重要组成部分,常见的HDL语言有VHDL、Verilog、HDL、ABLE、AHDL、System Verilog和System C。其中VHDL、Verilog在现在的EDA设计中使用最多,也拥有几乎所有主流EDA工具的支持。VHDL语言具有很强的电路描述和建模能力,能从多个层次对数字系统进行建模和描述,从而大大简化硬件设计任务,提高了设计效率和可靠性。在这次设计中,主要使用VHDL语言输入。此次设计很好地完成了数字钟的定时、切换显示年月日和时分秒的功能,完成了小型FPGA的设计开发,锻炼了动手实践能力,达到了课程设计的目的。
关键词:EDA技术 硬件描述语言 VHDL 设计 数字电子钟
目录
摘要………………………………………………………………………2
1、课程设计目的……………………………………………………………4
2、课程设计内容及要求……………………………………………………4
2.1 设计内容……………………………………………………………4
2.2 设计要求……………………………………………………………4
3、VHDL程序设计…………………………………………………………5
3.1 方案论证……………………………………………………………5
3.2 设计思路与方法……………………………………………………6
3.2.1 设计思路…………………………………………………… 6
3.2.2 设计方法…………………………………………………… 7
4、仿真与分析………………………………………………………………7
5、器件编程下载及设计结果…………………………………………… 9
6、课程设计总结………………………………………………………… 10
7、参考文献……………………………………………………………… 10
8、程序清单……………………………………………………………… 11
8.1 顶层模块………………………………………………………… 11
8.2 秒脉冲模块……………………………………………………… 13
8.3 数码管显示模块………………………………………………… 14
8.4 时分秒模块……………………………………………………… 15
8.4.1 分秒模块……………………………………………………16
8.4.2 小时模块……………………………………………………18
8.5 年月日模块……………………………………………………… 19
8.5.1 日期模块……………………………………………………21
8.5.2 月份模块……………………………………………………24
8.5.3 年份模块……………………………………………………25
1、课程设计目的
EDA技术课程设计在课程结束以后进行,在实践中验证理论知识,不仅是为了巩固课堂上所学知识,更是为了加深我们对EDA技术和VHDL语言的理解;为了让我们自己动手完成从设计输入、逻辑综合、功能仿真、设计实现到实现编程、时序仿真,一直到器件的下载测试的整个过程,真切感受利用EDA技术对FPGA进行设计开发的过程,锻炼和提高我们对器件的编程调试能力。
2、课程设计内容及要求
2.1 设计内容
(1)VHDL程序设计、输入——在ise平台上用VHDL描述系统的功能(建立工程文件,添加VHDL文件,输入源程序);
(2)逻辑综合——将源程序编译调试无误后,为设计系统选择一个电路实现方案,按照这个方案进行逻辑综合和优化,生成1个电路网表文件;
(3)功能仿真——添加波形文件,设计输入,观察输出,检查自己的设计是否达到和完成要求的逻辑功能;
(4)设计实现——布局、布线及配置,最后生成可以写到芯片中的目标文件;
(5)时序仿真——是适配到选定的芯片后进行的仿真,它模拟芯片的实际动作,仿
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