加减法矩阵键盘.doc

课 程 设 计 课程名称 EDA技术 课题名称键盘扫描显示与加减运算 电路设计 专 业 电子科学与技术 班 级 电科1102 学 号 201101040216 姓 名 周洁 指导教师 陈意军 2014年 3 月 20 日 湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称：eda技术 题目：键盘扫描显示与加减运算电路设计 专业班级：电科1102学号：201101040216 学生姓名： 周洁 指导老师： 陈意军 审 批： 任务书下达日期 2014 年3 月10 日 设计完成日期 2014 年 3 月 20日 设计内容与设计要求 设计内容： 设计并调试键盘扫描与数码管显示电路； 键盘为3*4，数码管为7段8位； 以数字形式或字母显示键盘12个输入键的功能； 完成2位数的加减运算，并显示运算结果。 设置控制开关和防抖动电路设计； 功能扩展（自选）；通过键盘完成汉字显示或对某外部硬件对象的控制。 设计要求： 1.设计思路清晰，整体设计给出框图，提供顶层电路图； 2.应用vhdl或verilog完成各次级模块设计，给出具体设计程序； 3.完成设计仿真和程序下载； 4.写出设计报告 主要设计条件 提供EDA实验室； 提供EL实验箱和CPLD芯片 提供ALTERA公司的quartusⅡ设计软件； 说明书格式 课程设计封面； 任务书； 说明书目录； 设计总体思路； 单元电路设计程序； 设计仿真； 编程下载； 总结与体会； 附录； 参考文献。 进 度 安 排 月 日~ 日 课题电路设计。 月 日~日 总体电路设计和子模块设计 月 日~ 日 软件仿真和联线。 月 日~ 日 电路调试 月 日 写设计报告，打印相关图纸， 月 日 答辩； 参 考 文 献 目录 第一章 总体方案设计分析 1 1.1基本设计思路 1 1.2总体框图 1 第二章 子模块程序模块分析 2 2.1 键盘扫描和消抖程序设计与分析 2 2.1.1 基本设计思路 2 2.1.2 流程图 2 2.1.3键盘扫描、编码、防抖输出、 4 2.1.4键盘扫描、编码、防抖仿真结果及分析 4 2.1.5子程序 5 2.2 加减功能模块程序与分析 11 2.2.1功能模块基本设计思路 11 2.2.2加减功能流程图 11 2.2.3加减功能模块 12 2.2.4加减法电路仿真图结果与分析 13 2.2.5加减功能模块程序 13 2.3数码管译码显示模块 16 2.3.1显示模块基本设计思路 16 2.3.2数码管显示模块流程图 16 2.3.3数码管显示模块 17 2.3.4数码管电路仿真图 17 2.3.5数码管显示子程序 18 第三章 总电路 21 3.1总电路连接图 21 3.2电路仿真波形图 21 第四章 程序下载 22 4.1实验箱及芯片简介 22 4.2管脚 22 4.3下载 22 4.4实际接线图及加减法运算实例 23 第五章 心得体会 25 第一章 总体方案设计分析 1.1基本设计思路 本设计利用键盘扫描程序完成3*4键盘的扫描并编码输出按键值，然后对按键输出值进行消抖，以保证每次按键值都能准确无误的输出，同时利用加减功能模块对输入值进行简单的二进制加法、减法操作，并将加减之后的结果转换成BCD码输出到显示控制模块，通过译码显示模块将加减后的结果显示在数码管上。 本设计对时钟的利用充分，通过同一个时钟使各个模块之间协同工作，充分利用时钟的上下边沿，使整个系统处于一种高速工作状态，以提高整个系统工作效率。 1.2总体框图 第二章 子模块程序模块分析 2.1 键盘扫描和消抖程序设计与分析 2.1.1 基本设计思路 本模块采用行输入，列输出，并定义一个4进制计数信号，在时钟脉冲的上升沿输入时计数，利用3进制提供行扫描信号，在没有按键按下时，行扫描的输入信号变化顺序为110→101→011→……依次周而复始；列扫描的输出信号变化顺序为1110→1101→1011→0111→…… 当有按键按下时，在时钟的下降沿延按键输出，同时将行扫描值与列输入值合并形成组合值作为按键的输入值，并对按键的输入值进行编码使其输