基于EDA仿真技术的电子时钟系统设计

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EDA技术及其应用(3)

EDA技术及其应用(3)

1.4 EDA的优势
手工设计方法
●复杂电路的设计、调试十分困 难;
●无法进行硬件系统仿真,若某 一过程存在错误,查找和修改十 分不便;
●设计过程中产生大量文档,不 易管理;
●对于IC设计而言,设计实现过 程与具体生产工艺直接相关,因 此可移植性差;
●只有在设计出样机或生产出芯 片后才能进行实测;
EDA技术
在设计时加入用于测试的部分逻辑,即进行可测性设计(DFT ,Design For Test),在设计完成后用来测试关键逻辑。
在ASIC设计中的扫描寄存器,是可测性设计的一种,原理是 把ASIC中关键逻辑部分的普通寄存器用测试扫描寄存器来代替, 在测试中可以动态地测试、分析设计其中寄存器所处的状态,甚至 对某个寄存器加以激励信号,改变该寄存器的状态。
1.6.3 GAL
GAL的OLMC单元设有多种组态,可配置成专用组合输出、专 用输入、组合输出双向口、寄存器输出、寄存器输出双向口等, 为逻辑电路设计提供了极大的灵活性。由于具有结构重构和输出 端的任何功能均可移到另一输出引脚上的功能,在一定程度上, 简化了电路板的布局布线,使系统的可靠性进一步地提高。GAL 的出现是复杂PLD的里程碑。
1.11 编程与配置
目前常见的大规模可编程逻辑器件的编程工艺有三种: 1.基于电可擦除存储单元的EEPROM或Flash技术。 2.基于SRAM查找表的编程单元。 3.基于反熔丝编程单元。
1.12 FPGA配置器件
主动配置方式
由FPGA器件引导配置操作过程,它控 制着外部存储器和初始化过程
被动配置方式
1.2 EDA技术应用对象
全定制或半定制ASIC
实现目标 ASIC的设计和实现
FPGA/CPLD(或称可编程ASIC)开发应用

毕业设计(论文)-基于单片机多功能电子时钟的设计与仿真(含程序仿真)[管理资料]

毕业设计(论文)-基于单片机多功能电子时钟的设计与仿真(含程序仿真)[管理资料]

程序仿真等全套设计,联系153893706第1章绪论二十一世纪的今天,最具代表性的计时产品就是电子万年历,它是近代世界钟表业界的第三次革命。

第一次是摆和摆轮游丝的发明,相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级,代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。

第二次革命是石英晶体振荡器的应用,发明了走时精度更高的石英电子钟表,使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。

第三次革命就是单片机数码计时技术的应用(电子万年历),使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒,从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式,直观明了,并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能,它更符合消费者的生活需求!因此,电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步……我国生产的电子万年历有很多种,总体上来说以研究多功能电子万年历为主,使万年历除了原有的显示时间,日期等基本功能外,还具有闹铃,报警等功能。

商家生产的电子万年历更从质量,价格,实用上考虑,不断的改进电子万年历的设计,使其更加的具有市场。

本设计为软件,硬件相结合的一组设计。

在软件设计过程中,应对硬件部分有相关了解,这样有助于对设计题目的更深了解,有助于软件设计。

基本的要了解一些主要器件的基本功能和作用。

除了采用集成化的时钟芯片外,还有采用MCU的方案,利用AT89系列单片微机制成万年历电路,采用软件和硬件结合的方法,控制LED数码管输出,分别用来显示年、月、日、时、分、秒,其最大特点是:硬件电路简单,安装方便易于实现,软件设计独特,可靠。

AT89C52是由ATMEL公司推出的一种小型单片机。

95年出现在中国市场。

其主要特点为采用Flash存贮器技术,降低了制造成本,其软件、硬件与MCS-51完全兼容,可以很快被中国广大用户接受。

本文介绍了基于AT89C52单片机设计的电子万年历。

选题背景及研究的目的与意义设计的目的电子钟已成为人们日常生活中必不可少的物品,广泛用于个人家庭以及车站码头、剧院、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。

EDA设计 数字钟

EDA设计 数字钟

摘要利用MAX+PLUSⅡ软件,设计一个能进行时、分、秒计时的24制多功能数字钟,使其具有定时与闹钟功能,且能在设定的时间发出闹铃音,能非常方便地对时、分、秒进行手动调节以校准时间,每逢整点,产生报时音效,并在实验板上成功下载,验证后满足要求。

关键词:EDA ; MAX+PLUS2 ;数字钟;0 引言随着科学技术的发展,现代电子设计技术已进入一个全新的阶段,传统的电子设计方法、工具和器件在更大的程度上被EDA所取代。

在EDA技术中,最为瞩目的是以现代电子技术为特征的逻辑设计仿真测试技术,该技术的出现,使电子系统设计发生了质的变化,设计速度快、体积小、重量轻、功耗小的集成电路已成为趋势。

本文利用EDA 技术,选用ALTERA公司的CPLD器件EPF10K10LC84-4和软件MAX+PLUS2,设计了一个多功能数字钟,提高了系统的整体性能和可靠性,并通过编译、仿真、下载,经验证后已满足要求。

1 多功能数字钟设计任务1.1 数字钟设计要求(1)、设计一个能显示1/10秒、秒、分、时的12小时数字钟。

(2)、熟练掌握各种计数器的使用。

(3)、能用计数器构成十进制、六十进制、十二进制等所需进制的计数器。

(4)、能用低位的进位输出构成高位的计数脉冲。

1.2 设计思路此设计可分为主控电路、计数器模块和扫描显示三大模块。

1.2.1 主控电路模块主控电路状态用表格显示,如下表所列:模式选择秒、时、分、计数器脉冲输出状态备注Reset Reset1 A B Turn LD-h LD-m LD-alert0 X X X X X 0 0 0 系统复位1 X 0 0 X CLK 0 0 0 系统计时1 X 0 1 0 Change=分计数器加1 0 1 0手动1 X 0 1 1 Change=时计数器加1 1 0 0校时1 1 1 0 0 Change=分计数器加1 0 1 1 设置闹钟1 1 1 0 1 Change=时计数器加11 0 11 0 X X X X 0 0 0 关闭闹钟1.2.2 计数器模块计数器模块中,分钟和秒用带进位位的60进制功能模块,小时用不带进位位的24进制功能模块(如果考虑到日期的问题,在24进制模块加进位输出即可实现)。

EDA秒表实验报告

EDA秒表实验报告

《EDA课程设计——秒表》题目数字秒表学院信息学院专业电子信息工程班级 11电子A姓名朱彦杰学号指导教师凌朝东课题名称秒表完成时间11.28指导教师凌朝东学生姓名朱彦杰班级11电子A总体设计要求和技术要点设计要求:5. 秒表,难度系数0.9要求:计时范围为0∼59 分59 秒,精度为百分之一秒;能同时显示分秒信息(LED 数码管)。

技术要点:1.利用VHDL语言设计基于计算机电路中时钟脉冲原理的数字秒表。

该秒表计时范围为0秒~59分59.99秒,显示的最长时间为59分59秒,计时精度为10毫秒以内,具有复位功能。

2.秒表有共有6个输出显示,分别为百分之一秒、十分之一秒、秒、十秒、分、十分,所以共有6个计数器与之相对应,6个计数器的输出全都为BCD码输出。

一、系统组成模块连接图和系统框图- 3 -二、模块器件及其程序1、分频模块及其程序本模块实现脉冲分频,本实验使用的EP2C5T144C8的频率计进行50MHz 分频产生100HZ 的脉冲。

LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY fenpin ISPORT ( CLK: IN STD_LOGIC; OUTCLK: out std_logic ); END fenpin;ARCHITECTURE behav OF fenpin IS BEGINPROCESS( CLK )variable cnt:integer range 0 to ; BEGINIF CLK'EVENT AND CLK = '1' THEN if cnt= then cnt:=0; outclk<='1'; elsecnt:=cnt+1;分频器十进制计数器 时钟频率十进制计数器 十进制计数器六进制计数器十进制计数器 六进制计数器输出到LED开始清零outclk<='0';end if;END IF;END PROCESS;END behav;2、十进制程序产生99毫秒、秒的低位、分的低位的功能。

多功能数字电子钟_VHDL

多功能数字电子钟_VHDL

四、各功能模块的源程序代码 :
-- CONTOR 模块 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; use ieee.std_logic_arith.all; entity contor is
1 )“小时” 校时状态: 进入“小时”校时状态后,显示 “小时” 的数码管闪烁,每按动“ k” 键一次,“小时” +1,若不按动“ k”键 则小时数不变,一直按下“ k” 键则小时数一 4Hz 的频率递增计数。
2 )“分”校时状态:进入“分”校时状态后,显示“分”的数 码管闪烁,每按动“ k” 键一次,“分” +1,若不按动“ k”键则分数 不变,一直按下“ k” 键则分数一 4Hz的频率递增计数。
chs,cms,css,f4 :in std_logic; bsg,bmg,bhg,bsd,bmd,bhd :buffer std_logic_vector(3 downto 0); comout :out std_logic); end time_com; architecture time_comx of time_com is begin com:process(hh,mh,sh,hl,ml) begin if(bhg=hh and bhd=hl and bmg=mh and bmd=ml and bsg=sh)then comout<='1'; else comout<='0'; end if; end process; set:process(f4) begin if(f4'event and f4='1')then if(chs='1'and k='0')then if(bhg="0010" and bhd="0011")then bhd<="0000";bhg<="0000"; elsif(bhd="1001")then bhd<="0000";bhg<=bhg+1; elsif(bhd="0000"or bhd="0001" or bhd="0010"or bhd="0011"or bhd="0100"or bhd="0101"or bhd="0110"or bhd="0111"or bhd="1000")then bhd<=bhd+1; end if; end if; end if; end process; process(f4) begin if(f4'event and f4='1')then if(cms='1'and k='0')then if(bmg="0101" and bmd="1001")then

EDA技术及应用—基于FPGA的电子系统设计:基于Verilog hdl的数字电路设计

EDA技术及应用—基于FPGA的电子系统设计:基于Verilog hdl的数字电路设计

10100
1111
15
10101
8421BC 余三码 D码
0000
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4位格雷码
0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
4'b0011:a_to_g=7'b1111001; //显示3
4'b0100:a_to_g=7'b0110011; //显示4
4'b0101:a_to_g=7'b1011011; //显示5
4'b0110:a_to_g=7'b1011111; //显示6
4'b0111:a_to_g=7'b1110000; //显示7
4: y= {d[2:0],d[3]}; // rol
5: y= {d[3],d[3:1]}; // asr
6: y= {d[1:0],d[3:2]}; // ror2
7: y= d;
// noshift
default: y = d;
图6-2 基本门电路仿真结果
综合结果如图6-3所示。
图6-3 基本门电路综合结果
2、 三态逻辑电路

电子设计自动化(EDA)_数字时钟程序模块(LED数码管显示)_实验报告

电子设计自动化(EDA)_数字时钟程序模块(LED数码管显示)_实验报告

电子设计自动化(EDA)—数字时钟LED数码管显示二、实验内容和实验目的1. 6个数码管动态扫描显示驱动2. 按键模式选择(时\分\秒)与闹钟(时\分)调整控制,3. 用硬件描述语言(或混合原理图)设计时、分、秒计数器模块、闹钟模块、按键控制状态机模块、动态扫描显示驱动模块、顶层模块。

要求使用实验箱左下角的6个动态数码管(DS6 A~DS1A)显示时、分、秒;要求模式按键和调整按键信号都取自经过防抖处理后的按键跳线插孔。

实验目的: 1)学会看硬件原理图, 2)掌握FPGA硬件开发的基本技能3)培养EDA综合分析、综合设计的能力三、实验步骤、实现方法(或设计思想)及实验结果主要设备: 1)PC机, 2)硬件实验箱, 3)Quartus II软件开发平台。

1.打开Quartus II , 连接实验箱上的相关硬件资源, 如下图1所示。

2.建立新文件, 选择文本类型或原理图类型。

3. 编写程序。

4.编译5. 仿真, 加载程序到芯片, 观察硬件输出结果(数码管显示)6.结果正确则完成。

若结果不正确, 则修改程序, 再编译, 直到正确。

模24计数器模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY count24 ISPORT(clk,en:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;hh,hl:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END count24;ARCHITECTURE arc OF count24 ISSIGNAL a,b:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(clk,en)BEGINhh<=a;hl<=b;IF(clk'EVENT AND clk='1') THENIF(en='1') THENIF(a="0010" AND b="0011") THENa<="0000";b<="0000";ELSE IF(b="1001") THENa<=a+'1';b<="0000";ELSE b<=b+'1';END IF;END IF;IF(a="0010" AND b="0010") THENcout<='1';ELSE cout<='0';END IF;END IF;END IF;END PROCESS;END arc;模60计数器模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY count60 ISPORT(clk,en:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;hh,hl:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END count60;ARCHITECTURE arc OF count60 ISSIGNAL a,b:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);SIGNAL sout:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(clk)BEGINhh<=a; hl<=b;IF(clk'EVENT AND clk='1') THENIF(en='1') THENIF(a="0101" AND b="1001") THENa<="0000";b<="0000";ELSE IF(b="1001") THENa<=a+'1';b<="0000";ELSE b<=b+'1';END IF;END IF;END IF;END IF;END PROCESS;sout<='1' WHEN a="0101" AND b="1001" ELSE '0';cout<=sout AND en;END arc;4-7显示译码模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY segment4to7 ISPORT(s:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);a,b,c,d,e,f,g:OUT STD_LOGIC);END segment4to7;ARCHITECTURE arc OF segment4to7 IS SIGNAL y:STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); BEGINa<= y(6);b<= y(5);c<= y(4);d<= y(3);e<= y(2); f<= y(1);g<= y(0);PROCESS(s)BEGINCASE s ISWHEN "0000"=>y<="1111110"; WHEN "0001"=>y<="0110000"; WHEN "0010"=>y<="1101101"; WHEN "0011"=>y<="1111001"; WHEN "0100"=>y<="0110011"; WHEN "0101"=>y<="1011011"; WHEN "0110"=>y<="1011111"; WHEN "0111"=>y<="1110000"; WHEN "1000"=>y<="1111111"; WHEN "1001"=>y<="1111011"; WHEN OTHERS=>y<="0000000"; END CASE;END PROCESS;END arc;带闹钟控制模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mode_adjust_with_alarm ISPORT (adjust,mode,clk1hz: IN STD_LOGIC;clkh,enh,clkm,enm,clks,enha: OUT STD_LOGIC;clkh_a,clkm_a:OUT STD_LOGIC;mode_ss: OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END mode_adjust_with_alarm;ARCHITECTURE arc OF mode_adjust_with_alarm ISTYPE mystate IS (s0,s1,s2,s3,s4,s5);SIGNAL c_state,next_state: mystate;BEGINPROCESS (c_state)BEGINCASE c_state ISWHEN s0=> next_state <= s1; clkh<=clk1hz; clkm<=clk1hz; clks<=clk1hz;enh<='0'; enm<='0'; enha<='0'; clkh_a<= '0'; clkm_a<= '0'; mode_ss <="000";WHEN s1=> next_state <= s2; clkh<=adjust; clkm<= '0'; clks<='0';enh<='1'; enm<='0';enha<='0'; clkh_a<= '0';clkm_a<= '0'; mode_ss <="001";WHEN s2=> next_state <= s3; clkh<= '0'; clkm<=adjust; clks <= '0';enh<='0';enm<='1';enha<='0'; clkh_a<= '0'; clkm_a<= '0'; mode_ss <="010";WHEN s3=> next_state <= s4; clkh<= '0'; clkm<= '0'; clks<=adjust;enh<='0'; enm<='0';enha<='0'; clkh_a<= '0'; clkm_a<= '0'; mode_ss <="011";WHEN s4=> next_state <= s5; clkh<= clk1hz; clkm<= clk1hz; clks<=clk1hz;enh<='0';enm<='0';enha<='1'; clkh_a<=adjust; clkm_a<= '0'; mode_ss <="100";WHEN s5=> next_state <= s0; clkh<= clk1hz; clkm<= clk1hz; clks<=clk1hz;enh<='0'; enm<='0'; enha<='0'; clkh_a<= '0'; clkm_a<=adjust; mode_ss <="101";END CASE;END PROCESS;PROCESS (mode)BEGINIF (mode'EVENT AND mode='1') THENc_state<=next_state ;END IF;END PROCESS;END arc;扫描模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY scan ISPORT(clk256hz:IN STD_LOGIC;ss:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END scan;ARCHITECTURE arc OF scan ISTYPE mystate IS (s0, s1,s2,s3,s4,s5);SIGNAL c_state,next_state: mystate;BEGINPROCESS ( c_state )BEGINCASE c_state ISWHEN s0=> next_state <=s1; ss<="010";WHEN s1=> next_state <=s2; ss<="011";WHEN s2=> next_state <=s3; ss<="100";WHEN s3=> next_state <=s4; ss<="101";WHEN s4=> next_state <=s5; ss<="110";WHEN s5=> next_state <=s0; ss<="111";END CASE;END PROCESS;PROCESS (clk256hz)BEGINIF (clk256hz'EVENT AND clk256hz='1') THENc_state<=next_state ;END IF;END PROCESS;END arc;复用模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux ISPORT(hh,hl,mh,ml,sh,sl,hha,hla,mha,mla:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);ss,mode_ss:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);alarm:OUT STD_LOGIC);END mux;ARCHITECTURE arc OF mux ISSIGNAL a,hhtmp,hltmp,mhtmp,mltmp,shtmp,sltmp:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(mode_ss)BEGINCASE mode_ss ISWHEN "000"=>hhtmp<=hh; hltmp<=hl; mhtmp<=mh; mltmp<=ml; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "001"=>hhtmp<=hh; hltmp<=hl; mhtmp<=mh; mltmp<=ml; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "010"=>hhtmp<=hh; hltmp<=hl; mhtmp<=mh; mltmp<=ml; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "011"=>hhtmp<=hh; hltmp<=hl; mhtmp<=mh; mltmp<=ml; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "100"=> hhtmp<=hha; hltmp<=hla; mhtmp<=mha; mltmp<=mla; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "101"=> hhtmp<=hha; hltmp<=hla; mhtmp<=mha; mltmp<=mla; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN OTHERS=>hhtmp<="0000";hltmp<="0000";mhtmp<="0000";mltmp<="0000";shtmp<="0000";sltmp<="0000"; END CASE;END PROCESS;PROCESS(ss)BEGINCASE ss ISWHEN "010"=> a <=hhtmp;WHEN "011"=> a <=hltmp;WHEN "100"=> a <=mhtmp;WHEN "101"=> a <=mltmp;WHEN "110"=> a <=shtmp;WHEN "111"=> a <=sltmp;WHEN OTHERS => a <="0000";END CASE;y<=a;END PROCESS;alarm<='1' WHEN ((hh=hha)AND(hl=hla)AND(mh=mha)AND(ml=mla)) ELSE '0';END arc;闪烁模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY blink_control ISPORT(ss,mode_ss:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);blink_en:OUT STD_LOGIC);END blink_control;ARCHITECTURE arc OF blink_control ISBEGINPROCESS (ss,mode_ss)BEGINIF(ss="010" AND mode_ss="001") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="011" AND mode_ss="001") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="100" AND mode_ss="010") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="101" AND mode_ss="010") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="110" AND mode_ss="011") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="111" AND mode_ss="011") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="010" AND mode_ss="100") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="011" AND mode_ss="100") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="100" AND mode_ss="101") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="101" AND mode_ss="101") THEN blink_en<='1';ELSE blink_en<='0';END IF;END PROCESS;END arc;Top文件LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY design3 ISPORT (mode,adjust,clk1hz,clk2hz,clk256hz,clk1khz:IN STD_LOGIC;alarm,a,b,c,d,e,f,g:OUT STD_LOGIC;ss:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END design3;ARCHITECTURE arc OF design3 ISCOMPONENT mode_adjust_with_alarm PORT (adjust,mode,clk1hz: IN STD_LOGIC;clkh,enh,clkm,enm,clks,enha: OUT STD_LOGIC;clkh_a,clkm_a:OUT STD_LOGIC;mode_ss: OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END COMPONENT;COMPONENT scan PORT (clk256hz:IN STD_LOGIC;ss:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END COMPONENT;COMPONENT segment4to7 PORT (s: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);a,b,c,d,e,f,g: OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;COMPONENT mux PORT(hh,hl,mh,ml,sh,sl,hha,hla,mha,mla:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);ss,mode_ss:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);alarm:OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;COMPONENT blink_control PORT(ss,mode_ss:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);blink_en:OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;COMPONENT count24 PORT (clk,en:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;hh,hl:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END COMPONENT;COMPONENT count60 PORT (clk ,en:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;hh,hl:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END COMPONENT;SIGNALclkh,enh,clkm,enm,clks,clkh_a,clkm_a,coutm,couts,coutm_en,couts_en,cout,vcc,coutma_en,coutma,alarm1,bli nk_en,blink_tmp,enha: STD_LOGIC;SIGNAL mode_ss,ss1:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);SIGNAL hh,hl,mh,ml,sh,sl,hha,hla,mha,mla,y,i:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINvcc<='1';coutm_en <= enh OR coutm;couts_en <= enm OR couts;coutma_en<= enha OR coutma;blink_tmp<=blink_en and clk2hz;i(3)<=y(3) OR blink_tmp;i(2)<=y(2) OR blink_tmp;i(1)<=y(1) OR blink_tmp;i(0)<=y(0) OR blink_tmp;ss<=ss1;alarm<=alarm1 AND clk1khz;u1:mode_adjust_with_alarmPORT MAP( adjust,mode,clk1hz,clkh,enh,clkm,enm,clks,enha,clkh_a,clkm_a,mode_ss);u2:count24 PORT MAP(clkh,coutm_en,cout,hh,hl);u3:count60 PORT MAP(clkm,couts_en,coutm,mh,ml);u4:count60 PORT MAP(clks,vcc,couts,sh,sl);u5:count24 PORT MAP(clkh_a,coutma_en,cout,hha,hla);u6:count60 PORT MAP(clkm_a,vcc,coutma,mha,mla);u7:mux PORT MAP(hh,hl,mh,ml,sh,sl,hha,hla,mha,mla,ss1,mode_ss,y,alarm1);u8:scan PORT MAP(clk256hz,ss1);u9:blink_control PORT MAP(ss1,mode_ss,blink_en);u10:segment4to7 PORT MAP(i,a,b,c,d,e,f,g);END arc;实验结果:数字钟包括正常的时分秒计时, 实验箱左下角的6个动态数码管(DS6 A~DS1A)显示时、分、秒。

(完整)《EDA技术与应用》期末试卷

(完整)《EDA技术与应用》期末试卷

EDA試卷答案一、单项选择题1、2. 基于EDA软件的FPGA/CPLD设计流程为:原理图/HDL文本输入→__A__→综合→适配→____B____→编程下载→硬件测试。

P14A. 功能仿真B. 时序仿真C。

逻辑综合D。

配置3. IP核在EDA技术和开发中具有十分重要的地位;提供用VHDL等硬件描述语言描述的功能块,但不涉及实现该功能块的具体电路的IP核为__A___.P25A. 软IPB. 固IPC。

硬IP D。

全对4。

综合是EDA设计流程的关键步骤,在下面对综合的描述中,_____D____是错误的。

P15A。

综合就是把抽象设计层次中的一种表示转化成另一种表示的过程。

B. 综合就是将电路的高级语言转化成低级的,可与FPGA / CPLD的基本结构相映射的网表文件。

C. 为实现系统的速度、面积、性能的要求,需要对综合加以约束,称为综合约束。

D. 综合可理解为,将软件描述与给定的硬件结构用电路网表文件表示的映射过程,并且这种映射关系是唯一的(即综合结果是唯一的)。

5. 大规模可编程器件主要有FPGA、CPLD两类,其中CPLD通过___A__实现其逻辑功能。

P42A. 可编程乘积项逻辑B. 查找表(LUT)C。

输入缓冲 D. 输出缓冲6。

VHDL语言是一种结构化设计语言;一个设计实体(电路模块)包括实体与结构体两部分,结构体描述_____B___.P274A. 器件外部特性B。

器件的内部功能C. 器件外部特性与内部功能D. 器件的综合约束7. 电子系统设计优化,主要考虑提高资源利用率减少功耗(即面积优化),以及提高运行速度(即速度优化);下列方法中___A___不属于面积优化.P238A。

流水线设计B。

资源共享C。

逻辑优化 D. 串行化8. 进程中的信号赋值语句,其信号更新是___B____。

P134A. 立即完成B。

在进程的最后完成C。

按顺序完成 D. 都不对9。

不完整的IF语句,其综合结果可实现__A__。

eda课程设计数字钟

eda课程设计数字钟

eda课程设计 数字钟。

一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字时钟的基本原理,掌握数字时钟电路的设计方法。

2. 使学生掌握EDA工具的使用,学会利用工具进行电路设计、仿真和调试。

3. 帮助学生了解数字时钟中各个模块的功能和相互关系。

技能目标:1. 培养学生运用EDA工具进行数字电路设计的能力。

2. 培养学生分析问题、解决问题的能力,能够根据实际需求设计简单的数字时钟电路。

3. 提高学生的动手实践能力,学会使用相关仪器设备进行电路调试。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子设计的兴趣,培养创新意识和探索精神。

2. 培养学生良好的团队协作精神,学会与他人共同解决问题。

3. 培养学生严谨的科学态度和勤奋刻苦的学习精神。

课程性质:本课程为实践性课程,旨在通过数字时钟电路设计,提高学生的电子设计能力。

学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对EDA工具感兴趣,但动手实践能力有待提高。

教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,引导学生主动参与教学活动,提高学生的实践能力。

教学过程中,注重培养学生的团队合作精神和创新能力,为学生的未来发展奠定基础。

通过本课程的学习,使学生能够具备独立设计、制作和调试数字时钟电路的能力。

二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 数字时钟原理:讲解数字时钟的基本原理,分析数字时钟的各个模块功能,如秒脉冲发生器、计数器、显示驱动等。

2. EDA工具使用:介绍EDA工具的基本操作,如原理图绘制、电路仿真、PCB设计等,使学生掌握使用EDA工具进行数字电路设计的方法。

3. 数字时钟电路设计:根据实际需求,制定数字时钟设计方案,包括选择合适的元器件、绘制原理图、编写程序等。

4. 电路仿真与调试:指导学生利用EDA工具进行电路仿真,分析电路性能,优化设计方案;并进行实际电路搭建与调试,培养学生的动手实践能力。

教学大纲安排如下:1. 第一周:数字时钟原理学习,熟悉各个模块功能。

简述用eda技术设计电路的设计流程

简述用eda技术设计电路的设计流程

EDA技术设计电路的设计流程EDA(Electronic Design Automation)技术是指通过计算机软件工具辅助进行电子电路设计、分析和验证的技术。

它可以提高设计师的效率和设计质量,并减少设计周期。

本文将详细描述使用EDA技术设计电路的设计流程,包括以下步骤:1. 需求分析在进行电路设计之前,首先需要明确电路的需求和要求。

这包括功能需求、性能指标、电源和环境条件等。

设计人员需要与客户或系统工程师进行充分的沟通和交流,确保对电路设计目标的共识。

2. 架构设计在需求分析的基础上,设计人员需要进行电路的架构设计。

在这一阶段,设计人员需要选择合适的电路拓扑结构、制定电路通信方式、确定信号处理算法等。

架构设计的目标是在满足需求的前提下,最大程度地降低功耗、电路面积和成本。

3. 电路原理图设计电路原理图是电路设计的基础,它描述了各个元件和电子器件之间的连接关系。

在EDA工具中,设计人员可以通过拖拽符号、连接引脚等方式来完成电路原理图的设计。

在这一阶段,设计人员需要根据架构设计的要求选择合适的元件,并进行连接。

此外,还需要进行信号的调节和滤波等处理。

4. 电路仿真电路仿真是验证电路设计的关键步骤之一。

通过仿真,设计人员可以预测电路的性能、稳定性和可靠性。

在EDA工具中,设计人员可以通过输入电路的参数和信号来进行仿真,并通过仿真结果进行分析。

常用的电路仿真工具有SPICE、Verilog等。

4.1 直流分析直流分析可以得到电路的稳态工作状态,包括电流、电压和功率等。

设计人员需要根据设计要求设置电路的直流电源和参数,并进行仿真分析。

4.2 交流分析交流分析可以得到电路在不同频率下的频率响应和滤波效果。

设计人员需要设置交流源和参数,并进行交流仿真分析。

4.3 时序分析时序分析可以得到电路在不同时钟频率下的时序性能,包括时钟延迟、数据到达时间和时序安全裕度等。

设计人员需要设置时钟源和时钟参数,并进行时序仿真分析。

EDA秒表设计 实验报告

EDA秒表设计 实验报告

EDA课程设计报告——基于VHDL语言的秒表设计课程名称:EDA技术院系:地球物理及信息工程学院专业班级:电子信息工程08级2班学生姓名:学号:指导老师:完成时间:2011年5月18日秒表设计一. 设计要求利用EDA实验箱,通过VHDL语言进行编程,设计一个简单的秒表,并用EDA实验箱进行实现,具体设计要求如下:(1)有使能、暂停、继续、秒表计数功能;(2)带有异步复位功能;(3)显示分、秒信息,若需要,显示秒表信息。

二. 设计的作用、目的在本次设计中,可以简单的了解EDA技术的应用以及VHDL语言编写的方法。

通过设计一个秒表,可以掌握用VHDL设计多位加法计数器的方法,尤其是调整时钟使得每过一秒就改变一个数,达到设计的要求。

三. 设计的具体实现1.系统概述本次系统设计主要分三个部分,一是通过VHDL语言设计一个八位的加法计数器,来实现秒表的计时功能;二是通过调整时钟使秒表计数为每秒改变一个数;三是加入一些控制按键,实现使能、暂停、继续等功能。

2.程序具体设计秒表显示共有6位,两位显示分,两位显示秒,十分秒和百分秒各一位。

设计时使用一个计数器,随着时钟上升沿的到来循环计数,每计数一次,百分秒位加一,通过百分秒位满十进位来控制十分位的计数,十分位满十进位,依次类推,实现秒表计数。

为实现秒位的计时精确,百秒位必须以0.01秒的时间间隔计数,即时钟的频率是100Hz。

为此,本设计采用3MHz的时钟频率通过分频得到100Hz的时钟频率,再送给控制时钟以得到比较精确的CLK信号。

具体程序设计见附录。

引脚定义如下:其中,时钟信号CLK为3MHz的时钟频率,分频后得到的时钟为CLK2,输出引脚CLK2和输入引脚CLK2在外部相连,实现将分频后的时钟送入。

3.调试应用MAX+plus II软件编译调试实验控制程序, 仿真运行结果如下:(1)给时钟后,实现开始功能:开始键按下(STA=‘1’)后,秒表计数开始。

(2)给时钟后,实现暂停功能:从上图可以看出暂停键按下后(POS=‘1’),输出(CQ)保持不变,直到暂停键再次按下(POS=‘0’),输出才继续计数,从而实现了暂停的功能。

EDAII设计详解

EDAII设计详解

EDA设计Ⅱ--多功能数字钟设计姓名:学号:院系:电子工程与光电技术学院专业:电子信息工程指导老师:谭雪琴2015年11月摘要本实验综合运用数字逻辑电路知识,借助QuartusⅡ软件对多功能数字钟系统进行设计、仿真和调试,并将工程下载到SmartSOPC实验箱进行验证和完善。

该数字钟系统不仅具有24小时计时、保持、清零、快速校时、快速校分、整点报时等基本功能,还具有闹钟的拓展功能。

系统按照自顶向下及模块设计思想,独立设计出各功能电路,然后进行封装和整合,最终得到性能完齐全,集中于一个整体的数字钟系统。

关键字:Quartus 数字钟多功能仿真AbstractThis experiment is based on fundamental digital knowledge.The aim of it is to design a digital clock based on Quartus software,and then download into experiment board to validate the correction of the system.The designed clock has basic functions including 24-hours time-counting,hour-correcting,minute-correcting,reset,time-holding,sharp -hour time-telling.In addition,the clock is added an extra function-- alarm ,which makes this digital clock more fully functional.目录一.设计要求 (4)二.方案论证 (4)2.1 多功能电子数字钟整体设计方案 (4)2.2多功能电子数字钟整体电路 (6)三.基础功能模块设计 (6)3.1分频电路模块 (6)3.2计时电路模块 (10)3.2.1秒部计时 (10)3.2.2分部计时 (11)3.2.3时部计时 (13)3.2.4整合电路 (14)3.3控制电路模块 (15)3.3.1消颤 (15)3.3.2快速较分,校时 (16)3.3.3保持 (17)3.3.4清零 (18)3.4整点报时电路模块 (18)3.5译码显示电路模块 (19)四.附加功能设计 (20)4.1周历功能 (20)4.2闹钟功能 (21)五.调试编译,管脚分配及编程下载 (24)4.1调试编译 (24)4.2管脚分配 (24)4.3编程下载 (25)六.实验总结与感想 (25)七.参考文献 (26)一.设计要求1、要求简介设计一个数字计时器,可以完成00:00:00到23:59:59的计时功能,并在控制电路的作用下具有保持、清零、快速校时和校分及整点报时等功能。

基于EPM1270的可校时电子钟设计

基于EPM1270的可校时电子钟设计

基于EPM1270的可校时电子钟设计利用电子设计自动化(EDA)的技术自顶向下的设计方法,设计可校时电子钟各模块及相应具体电路,利用Quartus Prime软件平台对电路进行设计,设计包括对系统时钟精确的分频以及动态刷新驱动七段数码管显示,最后通过Quartus Prime软件平台编译、仿真,并下载到EPM1270开发板上。

在开发板上显示“时”,“分”,“秒”,并可通过两个功能键进行校时。

标签:校时;电子钟;动态刷新;分频电路Abstract:Utilizing Electronic Design Automation (EDA)technology top-down design methodology,designing corrective electronic clock modules and corresponding specific circuits,using the Quartus Prime software platform to design the circuit,the design includes precise frequency division of the system clock and the dynamic display method is used to drive the seven-segment digital display,which is finally compiled and emulated by the Quartus Prime software and downloaded to the EPM1270 development board. The “hour”,“minute”,“second” are displayed on the Development Board and the time can be corrected by two function keys.Keywords:correcting time;electronic clock;dynamic display;frequency divider1 概述在电子技术设计领域,可编程逻辑器件的应用,已得到广泛的普及,这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。

EDA技术第6章

EDA技术第6章
1. 两种输入方式的比较 2. 举例:4位二进制计数器 3. 举例:数字电子钟 4. 混合设计一般步骤
一、原理图与VHDL比较
原理图设计输入 输入效率较低,但容易实现仿真,便于电路的调整 设计较大规模系统时,显得繁琐且移植性差
VHDL输入 VHDL对设计的描述具有相对性,可以不考虑硬件的结构和最终实
文件夹中? 2. 最后对哪个程序进行期间分配、管脚分布、程序下载等步骤?
三、数字电子钟
➢ 要求 具有时、分、秒计数显示,24小时制; 具有清零的功能,能调整系统的小时、分钟;
➢ 模块划分 计数:秒计数、分计数、小时计数; 时间设置(将其写入分钟计数及时钟计数模块中) 译码(包括动态数码管选择、7段译码)
library ieee; use ieee.std_logic_1164. all;
entity cnt60 is port ( clk, clear, load, : in std_logic_vector ( 3 downto 0 ); cout : out std_logic;
qh , ql : out std_logic_vector ( 3 downto 0 )); end cnt60;
architecture one of cnt60 is signal tmph, tmpl : std_logic_vector ( 3 downto 0 ); begin
begin if clear=‘0’ then
else tmpl <= tmpl+1; end if;
?
end if;
end if;
end one;
qh <= tmph; ql <= tmpl; cout <= tmph(2) and tmph(0) and tmpl(3) and

EDA课程设计——基于VHDL语言的数字时钟设计(可编辑)

EDA课程设计——基于VHDL语言的数字时钟设计(可编辑)

EDA课程设计——基于VHDL 语言的数字时钟设计(可编辑)(文档可以直接使用,也可根据实际需要修改使用,可编辑推荐下载)一、设计要求 0二、设计原理及框图 01、设计原理 02、结构框图 0三、设计过程 (1)1、模块化设计 (1)2、顶层文件生成 (2)四、仿真调试过程 (3)1、各模块时序仿真图 (3)2、仿真过程中遇到的问题 (4)五、设计体会及收获 (4)一、设计要求1、稳定的显示时、分、秒。

2、当电路发生走时误差时,要求电路有校时功能。

3、电路有整点报时功能。

报时声响为四低一高,最后一响高音正好为整点。

二、设计原理及框图1、设计原理系统框图由六个模块组成,分别为:秒、分、时计数模块,整点报时模块,LED动态显示扫描模块,调时控制模块组成。

其工作原理是:基准脉冲输入信号同时加到秒、分、时、分隔符的脉冲输入端,采用并行计数的方式,秒的进位接到分的使能端上,秒的使能借到分隔符的使能上,分得接到时的使能端上,完成秒、分、时和分隔符的循环计数。

整点报时是根据分的A、B输出同时为0时,整点报时模块输出高电平控制报时。

LED显示扫描模块根据输入的扫描信号CKDSP轮流选通秒、分、时、分隔符的8位八段数码管,LED显示译码器完成计数器输出的BCD的译码。

2、结构框图三、设计过程1、模块化设计(1)秒计时模块秒计时模块由一个60位计数器为主体构成,其输入输出端口组成为:Clk:计时时钟信号Reset:异步清零信号Setmin:分钟设置信号Enmin:使能输出信号Daout[6:0]:BCD码输出(2)分计时模块分计时模块由一个60位计数器为主体构成,其输入输出端口组成为:Clk、clk1:计时时钟信号Reset:异步清零信号Sethour:小时设置信号Enmin:使能输出信号Daout[6:0]:BCD码输出(3)时计时模块时计时模块由24位计数器为主体构成,其输入输出端口组成为:Clk:计时时钟信号Reset:异步清零信号Daout[6:0]:BCD码输出(4)显示模块系统时间输出由六个七段数码管显示。

多功能电子时钟毕业论文设计

多功能电子时钟毕业论文设计

多功能电子时钟毕业论文设计目录摘要 ................................................... 错误!未定义书签。

Abstract ................................................. 错误!未定义书签。

绪论 .. (1)1. 多功能电子时钟研究的背景和意义 (1)2. 电子时钟的功能 (2)第一章电子时钟设计方案分析 (3)1.1 FPGA设计方案 (3)1.2 单片机设计方案 (3)第二章基于单片机的电子时钟硬件设计 (5)2.1 主要IC芯片选择 (5)2.1.1 微处理器选择 (5)2.1.2 时钟芯片选择 (6)2.1.2.1 DS1302简介及引脚说明 (7)2.1.2.2DS1302的控制字和读写时序说明 (8)2.1.2.3DS1302的片寄存器 (10)2.2 电子时钟硬件电路设计 (12)2.2.1 时钟电路设计 (13)2.2.2 显示电路设计 (14)2.2.3 按键电路设计 (15)2.2.4 闹铃电路设计 (17)2.2.5 复位电路设计 (18)第三章电子时钟软件设计 (20)3.1 主程序设计 (20)3.2 子程序设计 (21)3.2.1日历子程序设计 (21)3.2.2 显示子程序设计 (21)3.2.3 键盘扫描子程序 (22)3.2.4 闹铃子程序设计 (22)第四章系统调试 (26)4.1 硬件调试 (27)4.1.1 单片机基础电路调试 (27)4.1.2 显示电路调试 (28)4.1.3 DS1302电路调试 (30)4.1.4 按键电路调试 (31)4.2 软件调试 (32)4.2.1 键盘子程序调试 (32)4.2.2 时钟日历子程序调试 (32)结论 (33)参考文献 (34)附录一程序 (35)附录二多功能电子时钟元器件一览表 (60)附录三多功能电子时钟硬件原理图 (61)致谢 (63)绪论时间是人类生活必不可少的重要元素,如果没有时间的概念,社会将不会有所发展和进步。

数字时钟课程设计

数字时钟课程设计

数字时钟课程设计数字电子钟具有走时准确,一钟多用等特点,在生活中已经得到广泛的应用。

虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但是人们对电子产品的应用要求越来越高,数字钟不但可以显示当前的时间,而且可以显示日期、农历、以及星期等,给人们的生活带来了方便。

另外数字钟还具备秒表和闹钟的功能,且闹钟铃声可自选,使一款电子钟具备了多媒体的色彩。

1绪论1.1课题背景及目的在日常生活和工作中,我们常常用到定时控制,如扩印过程中的曝光定时等。

早期常用的一些时间控制单元都使用模拟电路设计制作的,其定时准确性和重复精度都不是很理想,现在基本上都是基于数字技术的新一代产品,随着数字集成电路性能价格比的不断提高,新一代产品的应用也越来越广泛,大可构成复杂的工业过程控制系统,完成复杂的控制功能。

小则可以用于家电控制,甚至可以用于儿童电子玩具。

它功能强大,体积小,质量轻,灵活好用,配以适当的接口芯片,可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。

随着电子技术的飞速发展,家用电器和办公电子设备逐渐增多,不同的设备都有自己的控制器,使用起来很不方便。

根据这种实际情况,设计了一个单片机多功能定时系统,它可以避免多种控制器的混淆,利用一个控制器对多路电器进行控制,同时又可以进行时钟校准和定点打铃。

它可以执行不同的时间表(考试时间和日常作息时间)的打铃,可以任意设置时间。

这种具有人们所需要的智能化特性的产品减轻了人的劳动,扩大了数字化的范围,为家庭数字化提供了可能。

1.2数字时钟的应用数字电子钟具有走时准确,一钟多用等特点,在生活中已经得到广泛的应用。

虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但是人们对电子产品的应用要求越来越高,数字钟不但可以显示当前的时间,而且可以显示日期、农历、以及星期等,给人们的生活带来了方便。

另外数字钟还具备秒表和闹钟的功能,且闹钟铃声可自选,使一款电子钟具备了多媒体的色彩。

EDA自动电子钟

EDA自动电子钟

燕山大学EDA课程设计报告书题目:自动电子钟姓名:班级:学号:成绩:一、设计题目及要求题目:自动电子钟要求:1.用24小时制进行时刻显示;2.能够显示小时、分钟;3.每秒钟要有秒闪烁指示;4.上电后从"00:00"开始显示。

5.整点报时,喇叭响两秒;6.可设定夜间某个时段不报时。

二、设计进程及内容①由分频,计时,显示及整点报时四部份组成。

⑴分频部份实现的功能是将输入的366hz信号进行分频取得1hz的秒脉冲,并将秒脉冲接到二极管上以实现秒闪烁。

分频部份用两片十六进制计数器74161,一个D触发器连接以实现分频功能。

⑵计时部份用来实现时,分,秒的计时功能,由两个60进制计数器实现分秒计时和一个24进制计数器实现小时计时,计数器由多片十进制计数器74160连接而成。

⑶显示部份用四个74151和BCD—七段7449译码器设计成电路完成数字显示功能,用来显示小时和分钟以及秒闪烁。

⑷整点报时部份实现的功能是整点的时候报时响两秒而且在夜间22点到5点间不报时。

由两个模块组成别离实现响铃两秒和整点报时功能。

响铃两秒模块由D触发器和一个2进制计数器实现,整点报时部份由4片4位2进制比较器7485连接而成。

②各部份的功能实现及其相关原理图,仿真图。

⑴分频部份用两个74161设置成183分频器,将输入的366HZ的脉冲得2HZ脉冲,再用一个D触发器取得1hz的时钟脉冲,将秒脉冲用一个输出端引出,接到显示管的dp上,用显示电路在分钟个位的显示位实现秒闪烁。

图㈠b分频仿真图⑵计时部份用两个74160采纳整体置数法别离组成六十进制计数器和24进制计数器,用两个六十进制一个二十四进制计数器别离完成秒,分,小时的计时功能。

然后将三者进行级联,实现24小时计时。

图㈡a 60进制原理图图㈡b 60进制仿真图图㈢a 24进制计数器原理图图㈢b 24进制计数器仿真图图㈣a计时部份原理图图㈣b 计时部份仿真图⑶显示部份显示电路由74161组成的四进制计数器,四个八选一数据选择器74151和7449七段译码器组成,显示电路图如图五所示,秒闪烁显示与分钟显示在同一时刻。

EDA工具在电子设计中的应用

EDA工具在电子设计中的应用

EDA工具在电子设计中的应用EDA工具(Electronic Design Automation)是指通过计算机辅助设计来快速、高效地完成电子产品设计的一种工具。

它主要涉及到电路设计、PCB设计、芯片设计等方面,已经成为现代电子设计中不可或缺的重要工具。

下面将详细介绍EDA工具在电子设计中的应用。

一、电路设计方面的应用1. 电路仿真EDA工具提供了丰富的电路仿真功能,可以通过虚拟实验来验证电路的性能和稳定性,节省了大量的实验时间和成本。

2. 电路自动布局EDA工具提供了自动布局功能,可以根据设计需求自动放置和布线,简化了设计过程,提高了设计效率和准确度。

3. 电路优化EDA工具可以通过优化算法对电路进行优化,提高电路的性能和可靠性,减少功耗和成本,并满足设计约束条件。

二、PCB设计方面的应用1. PCB布局EDA工具可以根据设计要求进行PCB元件的布局,包括引脚分配、尺寸匹配、信号线长度匹配等,确保电路板的稳定性和可靠性。

2. PCB布线EDA工具提供了智能布线功能,可以根据设计规范和限制条件自动完成信号线的布线,减少信号干扰和噪声,提高信号完整性。

3. PCB仿真EDA工具可以进行PCB的电磁仿真,评估电路板的电磁兼容性和抗干扰性能,避免信号串扰和电磁泄漏的问题。

三、芯片设计方面的应用1. 逻辑综合EDA工具可以将高层次的逻辑电路描述转换成低层次的综合电路,实现逻辑功能的实现和优化。

2. 物理设计EDA工具可以进行芯片的物理布局和布线,确保电路的性能和可靠性,并满足功耗和面积的要求。

3. 时序分析EDA工具可以进行芯片的时序分析,保证芯片的稳定性和正常工作,避免时钟延迟和时序冲突的问题。

四、EDA工具的详细步骤1. 设计准备在进行电子设计前,需要明确设计目标和需求,并做好相应的准备工作,包括电路元件的选型、PCB板的材料和尺寸等。

2. 电路设计根据设计目标和需求,使用EDA工具进行电路设计,包括电路的拓扑结构、元件的参数和标号等。

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图 1 原理图
该数字钟可以实现 3 个功能:计时功能、整点报时功能和
术 重置时间功能,因此有 3 个子模块:计时、报时(alarm1)、重置时间
(s1、m1、h1、d1)。其中计时模块有 4 部分构成: 秒计时器(sec-
创 ond1)、分计时器(minute1)以及整点报时模块、时计时器(hour1)和
(3)时计时器的仿真结果 时计时器(hour1)是由一个 24 进制的计数器构成的,具有清 0、置数和计数功能。其中 reset 为清 0 信号,当 reset 为 0 时,时计 时器清 0;set 为置数信号,当 set 为 0 时,时计时器置数,置 h1 的 值。 clkh 为驱动时计时器工作的时钟,与 enmin 相连接;hour 为 时计时器的输出;enhour 为时计时器的进位信号,作为下一级的 时钟输入信号,时计数器仿真波形图如下
《微计算机信息》(嵌入式与 S OC )2010 年第 26 卷第 1-2 期
min 为分计时器的输出;enmin 为分计时器的进位信号, 作为下 一级的时钟输入信号。报时模块(alarm1)的功能是当整点(将 min 作为该模块的输入信号,min=00)时,alarm 输出高电平,并且持续 1 分钟。报时模块和分计时器的仿真波形图如图 3。
电子系统的设计输入可以用原理图、波形、VHDL 语言等方 式输入,下载配置前的整个过程几乎不涉及到整个硬件,而硬件 设计的修改也如同修改软件程序样快捷方便, 即通过软件方式 的设计与测试,达到对特定功能的硬件电路的设计实现,这种现 代电子系统设计技术采用自顶向下分层次、模块化设计方法,先 化整为零,再优化综合,灵活通用.已成为研制、开发数字系统最 理想的选扦,是现代电子电路设计方法的一个趋势,体现了硬件 设计向软件化方向发展的新思路。
引言
随着电子设计自动化(EDA)的发展,电子系统的设计技术和 设计工具发生了深刻的变化。利用硬件描述语言对数字系统的 硬 件 电 路 进 行 描 述 是 EDA 的 关 键 技 术 之 一 。 VHDL (Very HighSpeed Integrated Circuit Hardware Description Language) 语 言是目前主流的硬件描述语言, 它具有很强的电路描述和建模 能力,且有与具体硬件电路无关和与设计平台无关的特性,在语 言易读性和层次化结构设计方面表现出强大的生命力和应用 潜力。
(下转第 183 页)
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《现场总线技术应用 200 例》
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图像处理
表 1 测试结果
layer specifications
[4]吴强. 基于单片机的以太网嵌入式控制器设计[J]. 微计算机
信息, 2008,3-2:114-115.
本文针对香港车牌的多种格式, 以及各种复杂环境对香港 究生,主要从事数字 ASIC 设计验证,计算机通信等方面研究; 李
车牌定位的影响, 提出了一种基于多方位多尺度多结构元素的 平(1957-),电子科技大学教授,博导。研究方向为超大规模集成
形态学二分法。
电路设计、音视频 IC 设计、协同仿真验证等。
2 EDA 技术的主 要特征
作为现代电子系统设计的主导技术,EDA 具有几个明显特征:
徐晓玲: 硕士生
1.用软件设计的方法来设计硬件 硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的, 设计输 入可以是原理图或 VHDL 语言,通过软件设计方式的测试,实现 对特定功能硬件电路的设计, 而硬件设计的修改工作也如同修 改软件程序一样快捷方便, 设计的整个过程几乎不涉及任何硬 件,可操作性、产品互换性强。 2.基于芯片的设计方法 EDA 设计方法又称为基于芯片的设计方法,集成化程度更 高,可实现片上系统集成,进行更加复杂的电路芯片化设计和专 用集成电路设计,使产品体积小、功耗低、可靠性高;可在系统编 程或现场编程,使器件编程、重构、修改简单便利,可实现在线升 级;可进行各种仿真,开发周期短,设计成本低,设计灵活性高。 3.自动化程度高 EDA 技术根据设计输入文件, 将电子产品从电路功能仿 真、性能分析、优化设计到结果测试的全过程在计算机上自动 处理完成,自动生成目标系统,使设计人员不必学习许多深入的 专业知识,也可免除许多推导运算即可获得优化的设计成果,设 计自动化程度高,减轻了设计人员的工作量,开发效率高。 4.自动进行产品直面设计 EDA 技术根据设计输入文件(HDL 或电路原理图),自动地 进行逻辑编译、化简、综合、仿真、优化、布局、布线、适配以及下 载编程以生成目标系统,即将电子产品从电路功能仿真、性能分 析、优化设计到结果测试的全过程在计算机上自动处理完成。
s1 的值。clk 为驱动秒计时器的时钟,sec 为秒计时器的输出,
ensec 为秒计时器的进位信号,作为下一级的时钟输入信号。秒
计时器的仿真波形图如下
图 4 时计数器仿真波形图 (4)星期计时器的仿真结果 星期计时器( day1)是由一个 7 进制的计数器构成的,具有 清 0、置数和计数功能。其中 reset 为清 0 信号,当 reset 为 0 时, 星期计时器清 0;set 为置数信号,当 set 为 0 时,星期计时器置数, 置 d1 的值。 clkd 为驱动星期计时器工作的时钟, 与 enhour 相 连接;day 为星期计时器的输出。星期计数器仿真波形图如下
[5]The Verilog PLI Handbook Second Edition A User's Guide and
Comprehensive Reference on the Verilog Programming Language
4 结论
Interface, Sutherland, Stuart, 2002. ISBN 978-0-7923-7658-3 作者简介:廖锦秋(1983- ) 男,四川成都人。电子科技大学硕士研
1 EDA 技术
EDA(电子线路设计座自动化)是以计算机为工作平台、以 硬件描述语言(VHDL)为设计语言、以可编程器件(CPLD/FPGA) 为实验载体、以 ASIC/SOC 芯片为目标器件、进行必要的元件建 模和系统仿真的电子产品自动化设计过程。EDA 是电子设计领 域的一场革命,它源于计算机辅助设计,计算机辅助制造、计算 机辅助测试和计算机辅助工程。利用 EDA 工具,电子设计师从 概念,算法、协议开始设计电子系统,从电路设计,性能分析直到 IC 版图或 PCB 版图生成的全过程均可在计算机上自动完成。 EDA 代表了当今电子设计技术的最新发展方向,其基本特征是 设计人员以计算机为工具,按照自顶向下的设计方法,对整个系 统进行方案设计和功能划分, 由硬件描述语言完成系统行为级 设计,利用先进的开发工具自动完成逻辑编译、化简、分割、综 合、优化、布局布线、仿真及特定目标芯片的适配编译和编程下 载,这被称为数字逻辑电路的高层次设计方法。
本文创新点: 本文提出的方法可以提取不同形态及不同大 小的边缘,避免单一结构元素造成的边缘信息丢失,有利于提取 细节信息和保持图象完整边缘轮廓.实验结果表明,该算法在不 同的光照条件下,都能获得比较高的定位准确率.算法适应性强, 鲁棒性较高. 参考文献 [1]Mei Yu,Yong Deak Kim.An approach to Korean license plate recognition based on vertical edge matching.IEEE[C] Int.Conf.SMC, 2000,14:2975-2980 [2]国进,顾国华,郑瑞红.基于自适应投影方法的快速车牌定位[J]. 红外与激光工程,2003,Vol.32,No.3:285-288.
3 EDA 技术的设 计流程
EDA 技术是将传统的“电路设计一一 硬件搭试— ——调试 焊接”模式变为“功能设计— ——软件模拟— ——编程下载”方式,设 计人员只需一台微机和相应的开发工具即可研制出各种功能 电路。EDA 技术将电子产品设计从软件编译、逻辑化简、逻辑综 合、仿真优化、布局布线、逻辑适配、逻辑影射、编程下载、生成 目标系统的全过程在计算机及其开发平台上自动处理完成。具
创新点:本文通过对 EDA 的特点流程设计以及其重要性的 介绍,指出这种现代电子系统设计技术采用自顶向下分层次、模 块化设计方法,先化整为零,再优化综合,灵活通用.已成为研制、 开发数字系统最理想的选扦, 是现代电子电路设计方法的一个 趋势,体现了硬件设计向软件化方向发展的新思路。并自行设计 了一个带整点报时和星期计数器的电子时钟控制电路。用来说 明硬件设计向软件化方向发展的新思路。
Abstract: This article introduces the characteristics of the EDA technique,its design flow, and emphasizes the important status and actions of EDA simulation technology in the modern Electronic System. In this article,I adopt the top -down hierarchical, modular design methods to develop a e-clock control circuit with the whole point of time and counter-week by taking modelsim and quartus 2 development system, through which embodies a new thought of development from digital system S hardware design to software design. Key words: EDA technique; design; VHDL language
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