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实验课2014
《数字VLSI系统的高层次综合》课程实验部分内容及要求
（2014/2015学年）
清华大学微电子学研究所/北京大学微电子学研究所 魏少军
2014年11月18 日
一. 目的
通过独立地完成一个数字系统的VHDL描述和利用SYNOPSYS的VHDL仿真
环境对这一描述进行仿真并进行综合，完整地从事一个数字VLSI系统的设
计过程，理解和掌握现代集成电路的设计流程，硬件描述语言，综合理论
等高层次设计方法以及它和物理实现之间的关系。巩固在理论课阶段学习
的相关知识。
二. 实践内容
设计一个数字信号处理器系统，其功能为：在8位微控制器Intel8051
的控制下对输入信号进行数字滤波处理并根据输入数据的大小产生一组控
制液晶板的显示。工作过程如下：
1. 系统框图
DBUS
ABUS RSTbar
Intel ALE
TH99CHLS
8051 Rbar
Clock
Wbar
Display
Intel8051是微处理器；
1
TH99CHLS是要实现的系统；
Display是一个液晶显示板。它包括三个显示区：一个时间显示区，
一个数字显示区和一个由16个小方块组成的信号幅度显示区，其结
构见下图所示。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
6 13 21 28 35 42 49
15
1 7 5 8 14 12 16 22 20 23 29 27 30 36 34 37 43 41 44 50 48
2 4 9 11 17 19 24 26 31 33 38 40 45 47
3 10 18 25 32 39 46
66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66
对应的管脚接高电平时，液晶板上的线段显示；接低电平时，线段
消失。
2. 工作过程
(1)在外部信号PEbar的控制下，芯片从端口in读入一个八位数据;
(2)在(1)中输入的数据与微处理器给出的另一个八位数据进行按位“与”
操作；
(3)在(2)中处理过的数据经数字滤波后从端口out输出；
(4)TH98CHLS 内部产生一组时间信号，包括时和分，其格式为：
(hh:mm)。这组时间信号的初值由微处理器给出。微处理器可以随时对
时间信号进行修改。
(5)送往液晶显示板的信号有三组：
a. (4)中产生的时间信号，经七段译码后从端口hour和minute送出；
b. (3)中经数字滤波的信号，在转换成十进制并做七段译码后，百位
经端口d00，十位经端口d10，个位经
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