彩燈控制器eda課程設(shè)計(jì)

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1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄1.引言32.EDA技術(shù)52.1EDA技術(shù)介紹52.2硬件描述語(yǔ)言53QuartusII介紹83.1QuartusII軟件介紹83.2QuartusII軟件界面介紹93.2.1代碼輸入界面93.2.2編譯界面93.2.3波形仿真界面104系統(tǒng)設(shè)計(jì)124.1設(shè)計(jì)過(guò)程124.1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求124.1.2輸入與輸出說(shuō)明124.1.3設(shè)計(jì)過(guò)程思路分析124.2程序分析及仿真134.2.1花型控制電路模塊134.2.2顯示電路模塊144.2.3發(fā)聲電路模塊174.3程序仿真圖175下載195.1芯片選定195.2引腳設(shè)定195.3程序下載20

2、5.4結(jié)果顯示2027課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6設(shè)計(jì)總結(jié)22參考文獻(xiàn)23附錄：源代碼程序2427課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.引言伴隨著計(jì)算機(jī)、集成電路和電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)是數(shù)字化的社會(huì)，也是數(shù)字集成電路廣泛應(yīng)用的社會(huì)，數(shù)字本身在不斷的進(jìn)行更新?lián)Q代。它由早起的電子管、晶體管、小中規(guī)模集成電路發(fā)展到超大規(guī)模集成電路以及許多具有特定功能的專(zhuān)用集成電路。EDA技術(shù)在過(guò)去的幾十年里取得了巨大的進(jìn)步。EDA技術(shù)使得設(shè)計(jì)者的工作僅限于利用軟件的方式，即利用硬件描述語(yǔ)言和EDA軟件便可完成對(duì)系統(tǒng)硬件功能的實(shí)現(xiàn)。如今，EDA軟件工具已經(jīng)成為電子信息類(lèi)產(chǎn)品的支柱產(chǎn)業(yè)。從高性能的微處理器

3、、數(shù)字信號(hào)處理器一直到彩電、音響和電子玩具電路等，EDA技術(shù)不單是應(yīng)用于前期的計(jì)算機(jī)模擬仿真、產(chǎn)品調(diào)試，而且也在P哪的制作、電子設(shè)備的研制與生產(chǎn)、電路板的焊接、朋比的制作過(guò)程等有重要作用?？梢哉f(shuō)電子EDA技術(shù)已經(jīng)成為電子工業(yè)領(lǐng)域不可缺少的技術(shù)支持。相比傳統(tǒng)的電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，VHDL具有多層次描述系統(tǒng)硬件功能的能力，支持自頂向下（ToptoDown）和基于庫(kù)（LibraryBased）的設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。因此設(shè)計(jì)者可以不必了解硬件結(jié)構(gòu)。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)入手，在頂層進(jìn)行系統(tǒng)方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在方框圖一級(jí)用VHDL對(duì)電路的行為進(jìn)行描述，并進(jìn)行仿真和糾錯(cuò)，然后在系統(tǒng)

4、一級(jí)進(jìn)行驗(yàn)證，最后再用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門(mén)級(jí)邏輯電路的網(wǎng)表，下載到具體的CPLD器件中去，從而實(shí)現(xiàn)可編程的專(zhuān)用集成電路（ASIC）的設(shè)計(jì)。而EDA技術(shù)就是以微電子技術(shù)為物理層面，現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)為靈魂，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)為手段，最終形成集成電子系統(tǒng)或?qū)Ｓ眉呻娐稟SIC為目的的一門(mén)新興技術(shù)。VHDL的英文全名是VHSIC（VeryHighSpeedIntegratedCircuit）HardwareDescriptiongLanguage,翻譯成中文就是超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言，誕生于1982年。1987年底，VHDL被美國(guó)國(guó)防部確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言。

5、自IEEE公布了VHDL的標(biāo)準(zhǔn)版本，IEEE-1076之后，各EDA公司相繼推出了自己的VHDL設(shè)計(jì)環(huán)境，或宣布自己的設(shè)計(jì)工具可以和VHDL接口。1993年，IEEE對(duì)VHDL進(jìn)行了修訂，從更高的抽象層次和系統(tǒng)描述能力上擴(kuò)展VHDL的內(nèi)容，公布了新版本的VHDL，即IEEE標(biāo)準(zhǔn)的1076-1993版本?，F(xiàn)在，VHDL和Verilog作為IEEE的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言，又得到眾多EDA公司的支持，在電子工程領(lǐng)域，已成為事實(shí)上的通用硬件描述語(yǔ)言。有專(zhuān)家認(rèn)為，在新的世紀(jì)中，VHDL于Verilog語(yǔ)言將承擔(dān)起大部分的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)。目前，它在中國(guó)的應(yīng)用多數(shù)是用

6、在FPGA/CPLD/EPLD的設(shè)計(jì)中。當(dāng)然在一些實(shí)力較為雄厚的單位，它也被用來(lái)設(shè)計(jì)ASIC。隨著EDA技術(shù)的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)和工具發(fā)生了深刻的變化，大規(guī)27課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)?？删幊踢壿嬈骷﨏PLD／FPGA的出現(xiàn)，給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了諸多方便。利用它進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，不僅成本低、周期短、可靠性高，而且具有完全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。利用VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)彩燈控制器設(shè)計(jì)，使其實(shí)現(xiàn)彩燈控制器變形，發(fā)聲等功能，突出了其作為硬件描述語(yǔ)言的良好的可讀性、可移植性和易讀性等優(yōu)點(diǎn)。此程序通過(guò)下載到特定芯片后，可應(yīng)用于實(shí)際的控制器系統(tǒng)中。本文基于FPGA開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，在QuartusI

7、I7.2軟件平臺(tái)上，完成了自動(dòng)售貨機(jī)控制器的設(shè)計(jì)和與仿真，并下載到試驗(yàn)箱進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn)。首先，本文介紹了QuartusII7.2軟件的基本使用方法和VHDL硬件描述語(yǔ)言的特點(diǎn)，采用VHDL硬件描述語(yǔ)言描述自動(dòng)售貨機(jī)控制器，完成對(duì)電路的功能仿真；在設(shè)計(jì)過(guò)程中，重點(diǎn)探討了彩燈控制器設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路和功能模塊劃分；然后，初步探討了電路邏輯綜合的原理，該軟件對(duì)彩燈控制器設(shè)計(jì)電路進(jìn)行了邏輯綜合；最后，使用EDA實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行電路的下載和驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果表明設(shè)計(jì)的彩燈控制器設(shè)計(jì)完成了預(yù)期的功能。27課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2.EDA技術(shù)2.1EDA技術(shù)介紹EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（E

8、lectronicDesignAutomation）縮寫(xiě)，是90年