eda課程設(shè)計（論文）-彩燈控制器的設(shè)計

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1、目錄第1章EDA介紹與彩燈控制器的設(shè)計方案21.1EDA簡介21.2系統(tǒng)設(shè)計要求2第2章彩燈控制器的設(shè)計原理32.1設(shè)計方案32.2時序控制模塊3第3章程序設(shè)計和程序仿真圖形分析53.1時序控制電路模塊程序5第4章硬件測試11第5章心得體會12參考文獻1313第1章EDA介紹與彩燈控制器的設(shè)計方案1.1EDA簡介　　EDA設(shè)計是一種新的電子設(shè)計方法,在現(xiàn)代電子設(shè)計中占有十分重要的地位。為使廣大初學(xué)者能盡快掌握EDA技術(shù),我們以深入淺出的方法探索一種學(xué)習(xí)EDA技術(shù)的新方法。EDA是電子設(shè)計自動化（ElectronicDesignAutomation）的縮寫，在20世紀90年代初從計算機輔助設(shè)計（

2、CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）和計算機輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的。EDA技術(shù)就是以計算機為工具，設(shè)計者在EDA軟件平臺上，用硬件描述語言HDL完成設(shè)計文件，然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術(shù)的出現(xiàn)，極大地提高了電路設(shè)計的效率和可記性，減輕了設(shè)計者的勞動強度?！　∵@些器件可以通過軟件編程而對其硬件結(jié)構(gòu)和工作方式進行重構(gòu)，從而使得硬件的設(shè)計可以如同軟件設(shè)計那樣方便快捷。這一切極大地改變了傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法、設(shè)計過程和設(shè)計觀念，促進了EDA技術(shù)的迅速發(fā)

3、展。　　EDA設(shè)計可分為系統(tǒng)級、電路級和物理實現(xiàn)級?！　DA常用軟件：EDA工具層出不窮，目前進入我國并具有廣泛影響的EDA軟件有：multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim，ISE，modelsim等等。這些工具都有較強的功能，一般可用于幾個方面，例如很多軟件都可以進行電路設(shè)計與仿真，同進還可以進行PCB自動布局布線，可輸出多種網(wǎng)表文件與第三方軟件接口。1.2系統(tǒng)設(shè)計要求設(shè)計一個多路彩燈控制器，十六種彩燈能循環(huán)變化，有清零

4、開關(guān)，可以變化彩燈閃動頻率即是可以選擇快慢兩種節(jié)拍。13第2章彩燈控制器的設(shè)計原理2.1設(shè)計方案整個系統(tǒng)有三個輸入信號，分別為控制快慢的信號OPT,復(fù)位清零信號CLR,輸出信號是16路彩燈輸出狀態(tài)。2-1-1系統(tǒng)框圖主要模塊組成：時序控制電路模塊和顯示電路模塊，時序控制電路是根據(jù)輸入信號的設(shè)置得到相應(yīng)的輸出信號，并將此信號作為顯示電路的時鐘信號；顯示電路輸入時鐘信號的周期，有規(guī)律的輸出設(shè)定的六種彩燈變化類型。2.2時序控制模塊CLK為輸入時鐘信號，電路在時鐘上升沿變化；CLR為復(fù)位清零信號，高電平有效，一旦有效時，電路無條件的回到初始狀態(tài)；OPT為頻率快慢選擇信號，低電平節(jié)奏快，高電平節(jié)奏慢；

5、CLKOUT為輸出信號，CLR有效時輸出為零，否則，隨OPT信號的變化而改變。我們假設(shè)時序控制電路所產(chǎn)生的控制時鐘信號的快慢兩種節(jié)奏分別為輸入時鐘信號頻率的1/4和1/8，因而輸出時鐘控制信號可以通過對輸入時鐘的計數(shù)來獲得。當(dāng)opt為低電平時，輸出沒經(jīng)過兩個時鐘周期進行翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)四分頻的快節(jié)奏；當(dāng)opt為高電平時，輸出每經(jīng)過四個時鐘周期進行翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)把八分頻的慢節(jié)奏。顯示控制電路的模塊框圖如圖所示，輸入信號clk和clr的定義與時序控制電路一樣，輸入信號led[15...0]能夠循環(huán)輸出16路彩燈16種不同狀態(tài)的花型。對狀態(tài)的所對應(yīng)的彩燈輸出花型定義如下：S0:0000000000000000

6、S1:0001000100010001S2:0010001000100010S3:0011001100110011S4:0100010001000100S5:0101010101010101S6:0110011001100110S7:0111011101110111S8:1000100010001000S9:1001100110011001S10:1010101010101010S11:1011101110111011S12:1100110011001100S13:1101110111011101S14:1110111011101110S15:111111111111111113s1S2S3多

7、路彩燈在多種花型之間的轉(zhuǎn)換可以通過狀態(tài)機實現(xiàn)，當(dāng)復(fù)位信號clr有效時，彩燈恢復(fù)初始狀態(tài)s0，否則，每個時鐘周期，狀態(tài)都將向下一個狀態(tài)發(fā)生改變，并對應(yīng)輸出的花型，這里的時鐘周期即時時序控制電路模塊產(chǎn)生的輸出信號，它根據(jù)opt信號的不同取值得到兩種快慢不同的時鐘頻率。S4S00clrS5S15s6s14S7s13S8s12S9s11s1013第3章程序設(shè)計和程序仿真圖形分析3.1時序控制電路模塊程序l