文档介绍：课程设计报告
(理工类)
课程名称: EDA技术专业班级:
学生学号: 学生姓名: X X
所属院部: 物电学院指导教师: XXX
20 11 ——20 12 学年第 2 学期
目录
3
课程设计目的与要求 3
课程设计内容 4
设计原理 4
5
MAX+PLUSI软件介绍 5
MAX+PLUSⅡ软件组成 6
6
6
7
设计方案 7
7
7
8
8
8
测频控制信号发生器 8
十进制计数器 9
锁存器 9
10
10
11
程序简要说明 11
测频控制信号发生器的结构体VHDL源程序 11
十进制加法计数器的结构体VHDL源程序 12
13
动态扫描的结构体VHDL源程序 14
数码管显示的结构体VHDL源程序 14
顶层模块波形仿真 16
17
参考文献 18
课程设计目的与要求
1. 学会利用MAX+PLUSII进行层次化设计,并进行编译仿真;
2. 掌握数字频率计电路的设计原理;
3. 掌握运用VHDL语言进行系统设计的方法;
4. 输入顶层电路图和下层设计文件;
5. 利用仿真手段进行功能调试。
课程设计内容
分析数字频率计的功能,完成功能模块的划分,分别用VHDL语言完成底层模块的设计和以原理图的方法完成顶层模块的设计,分别对各个模块以及顶层模块进行仿真分析,最后在硬件开发平台上进行测试。
设计原理
频率信是常用的测量仪器,它通过对单位时间内的信号脉冲进行计数,从而测量出信号的频率。设计一个6位频率计,可以测量1~999999Hz的信号频率。
频率计工作时,先要生产一个计数允许信号即闸门信号,闸门信号的宽度为单位时间,例如1s。在闸门信号有效的时间内对被测信号计数,即为信号评率。测量过程结束,需要锁存计数值或留出一段时间显示测量值。下一次测量前,应该对计数器清零。频率计闸门时序如图1所示,闸门信号由闸门电路产生。
计数
显示
清零
计数
计数允许信号
清零信号
图1 频率计闸门时序
频率计可以分为3个部分:闸门电路、计数器和显示电路。本实验中,闸门电路时钟为2Hz,产生的技术周期为1s,,4s为一个周期测量一次信号频率。计数器由6个十进制计数器构成i端,受闸门电路控制。显示电路利用实例7设计的6位扫描数码显示器,他的扫描时钟可以使用1kHz或10kHz的时钟。
数字频率计的关键组成部分包括测频控制发生器、计数器、锁存器、动态扫描输出,其原理框图如图2所示:
图2 数字频率计原理框图
PC机,MAX+PLUSI软件
MAX+PLUSI软件介绍
MAX+PLUSⅡ开发工具是Altera公司推出的一种EDA工具,具有灵活高效、使用便捷和易学易用等特点。使用MAX+PLUSⅡ软件,设计者无需精通器件内部的复杂结构,只需用业已熟悉的设计输入工具,如硬件描述语言、原理图等进行输入即可,MAX+PLUSⅡ就会自动将设计转换成目标文件下载到器件中去。
MAX+PLUSⅡ开发系统具众多特点,如多平台、开放的界面、模块组合式工具软件、与结构无关、支持硬件描述语言、丰富的设计库等。使用MAX+PLUSI软件可以使我们在较短的时间内完成相应的内容。
MAX+PLUSⅡ软件组成
MAX+PLUSⅡ软件采用模块化结构,包括设计输入、项目处理、项目校验和器件编程4个部分,所有这些部分都集成在一个可视化的操作环境下。
1、设计输入:MAX+PLUSⅡ的设计输入方法有多种,主要包括文本设计输入、原理图输入、波形设计输入等多种方式;
2、项目处理:设计处理的任务就是对项目进行编译,编译实际就是将设计者编写的设计改为可以用于生产的“语言”。编译器通过读入设计文件并产生用于编程、仿真和定时分析的输出文件来完成编译工作;
3、项目校验:MAX+PLUSⅡ提供的设计校验过程包括仿真和定时分析,项目编译后,为确保设计无误,要再用专用软件进行仿真。如果发现了错误,则应对设计输入进行部分修改直至无误;
4、器件编程:MAX+PLUSⅡ通过编程器将编译器生成的编程文件编程或配置