基于FPGA的數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)

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1、本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目基于FPGA的數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名龐建鏗學(xué)　號(hào)2008110241系名物理與電子信息工程系專業(yè)年級(jí)2008級(jí)（1）班指導(dǎo)教師許發(fā)翔職　稱助教單　　位百色學(xué)院輔導(dǎo)教師職稱單　　位完成日期2012年05月20日目錄百色學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書I百色學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告II百色學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期自查表V摘要1關(guān)鍵字1Abstract1第一章緒論21.1課題背景21.2硬件描述語(yǔ)言——VHDL31.2.1VHDL的簡(jiǎn)介31.2.2VHDL語(yǔ)言的特點(diǎn)41.2.3VHDL的設(shè)計(jì)流程41.3數(shù)字秒表設(shè)計(jì)的要求51

2、.4數(shù)字秒表設(shè)計(jì)的目的5第二章設(shè)計(jì)思想與方法論證52.1設(shè)計(jì)思想52.1.1方案一：采用74LS163和CD4046設(shè)計(jì)秒表62.1.2方案二：基于單片機(jī)的數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)62.1.3方案三：基于FPGA的數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)62.2論證分析7第三章系統(tǒng)設(shè)計(jì)73.1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)83.2FPGA內(nèi)部各單元模塊設(shè)計(jì)與仿真93.2.1分頻電路模塊93.2.2去抖電路模塊103.2.3計(jì)數(shù)電路模塊123.2.4譯碼顯示電路模塊13第四章硬件模塊介紹144.1FPGA的簡(jiǎn)介144.2CD4511的簡(jiǎn)介15第五章硬件調(diào)試165.1QuartusII的簡(jiǎn)介165.2硬件電

3、路的設(shè)計(jì)與調(diào)試175.2.1手工檢測(cè)185.2.2程序檢測(cè)185.2.3電路組裝與調(diào)試195.3軟件調(diào)試195.4注意事項(xiàng)195.4.1在FPGA芯片上調(diào)試過(guò)程195.4.2程序檢測(cè)195.5系統(tǒng)性能測(cè)試205.5.1測(cè)試內(nèi)容205.5.2實(shí)現(xiàn)功能205.6調(diào)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題與解決方法20結(jié)論21致謝22參考文獻(xiàn)23附錄一：數(shù)字秒表實(shí)物圖24附錄二：數(shù)字秒表源程序25百色學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信保證書30百色學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書題目名稱基于FPGA的數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名龐建鏗所學(xué)專業(yè)電子信息工程班級(jí)電本08級(jí)1班指導(dǎo)教師姓名許發(fā)翔所學(xué)專

4、業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)職稱助教完成期限15周1.畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）主要內(nèi)容或主要技術(shù)指標(biāo)本題目要求學(xué)生使用FPGA芯片設(shè)計(jì)的數(shù)字秒表。FPGA是一種新興的高密度大規(guī)模可編程邏輯器件,它具有門陣列的高密度和PLD器件的靈活性和易用性,目前已成為一類主要的可編程器件。FPGA器件作為系統(tǒng)控制的核心，其靈活的現(xiàn)場(chǎng)可更改性，可再配置能力，對(duì)系統(tǒng)的各種改進(jìn)非常方便，在不更改硬件電路的基礎(chǔ)上還可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能?；疽螅涸赑C機(jī)上以QuartusII軟件為設(shè)計(jì)平臺(tái)，運(yùn)用VHDL硬件描述語(yǔ)言在實(shí)驗(yàn)開發(fā)板上實(shí)現(xiàn)秒表的整體設(shè)計(jì)。計(jì)數(shù)字秒表計(jì)時(shí)范圍為0.1秒～12小時(shí)，首

5、先需要獲得一個(gè)比較精確的計(jì)時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)，這里是周期為1/10s的計(jì)時(shí)脈沖。其次，除了對(duì)每一計(jì)數(shù)器需設(shè)置清零信號(hào)輸入外，還需在6個(gè)計(jì)數(shù)器設(shè)置時(shí)鐘使能信號(hào)，即計(jì)時(shí)允許信號(hào)，以便作為秒表的計(jì)時(shí)起停控制開關(guān)。因此秒表可由1個(gè)分頻器、4個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(1/10秒、1秒、1分、1時(shí))以及3個(gè)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器(10秒、10分、10時(shí))組成，（注意：制作實(shí)物，元件費(fèi)及論文打印費(fèi)個(gè)人自理）2.畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）基本要求（1）認(rèn)真做好文獻(xiàn)查閱工作；（2）認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)電子設(shè)計(jì)軟件，并熟練操作；（3）文章應(yīng)用多用圖形、圖表、公式、數(shù)據(jù)、過(guò)程等來(lái)體現(xiàn)內(nèi)容；（4）認(rèn)真撰寫論文。要按學(xué)科標(biāo)

6、準(zhǔn)和論文寫作要求規(guī)范地撰寫論文，要獨(dú)立自主的完成，堅(jiān)決杜絕弄虛作假、抄襲剽竊等現(xiàn)象；（5）認(rèn)真填寫《百色學(xué)院本科畢業(yè)論文（論文）進(jìn)展情況記錄表（學(xué)生用）》、《百色學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期自查表（學(xué)生用）》、《百色學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯提綱（學(xué)生用）》等文件。3.畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排（1）2011年12月下旬：做好課題調(diào)研工作，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，初步制定實(shí)驗(yàn)方案，撰寫開題報(bào)告，進(jìn)行開題答辯；（2）2012-01至2012-03實(shí)驗(yàn)階段。圍繞所研究課題，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行論證和修改，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并于3月底撰寫出畢業(yè)論文初稿。（3）2012-4至2012

7、-05補(bǔ)充必要的實(shí)驗(yàn)，對(duì)論文進(jìn)行修改。（4）2012-05至2012-06修改論文，答辯。答辯后根據(jù)答辯專家組意見再修改，提交最終版。指導(dǎo)教師簽名：許發(fā)翔2011年12月12日百色學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告學(xué)號(hào)2008110241學(xué)生姓名龐建鏗系名物理與電信工程系專業(yè)年級(jí)電子信息工程08級(jí)指導(dǎo)教師許發(fā)翔職稱助教論文（設(shè)計(jì)）題目基于FPGA的數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)一、本論題課題背景及研究意義：課題背景：當(dāng)前電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正朝著速度快，容量大，體積小，質(zhì)量輕，用電省的方向發(fā)展。推動(dòng)該潮流迅速發(fā)展的決定性因素就是使用了現(xiàn)代化的EDA設(shè)計(jì)工具。EDA是電子設(shè)計(jì)自

8、動(dòng)化(ElectronicDesignAutomation)的縮寫，是90年代初，從CAD（計(jì)