EDA专业课程设计方案报告书.doc

电子设计自动化EDA 课程设计汇报书学号： 08057102 班级： 自动化081 姓名： 陈婷 指导老师： 刘伟 目 录一、设计思想2二、设计步骤3三、调试过程8四、结果分析10五、心得体会11六、参考文件11一、设计思想（一）、设计要求1、含有以二十四小时制时、分、秒记时、显示功效。2、含有整点报时功效，整点报时同时LED花样显示。3、含有消零，调整小时，分钟功效。4、设计精度要求为1s。(二)、系统功效描述1.、系统输入：调时、调分，清零信号，分别用按键开关SETHOUR、SETMIN、RESET控制；计数时钟信号CLK采取2HZ时钟源，扫描时钟信号CLKDSP采取32HZ时钟源或更高；2、系统输出：8位八段共阴极数码管显示输出；LED花样显示输出；3、系统功效具体描述： 计时：正常工作状态下，每日按二十四小时计时制，蜂鸣器无声，逢整点报时。 显示：要求采取扫描显示方法驱动8位8段数码管显示。 整点报时：蜂鸣器在“51”、“53”、“55”、“57”、“59”秒发音，结束时为整点； 校时：在计时状态下，按下按键SETMIN设定分钟，按下按键SETHOUR设定小时。（三）设计思绪1、分别写出六进制、十进制、二十四进制、清零、设置时分、LED译码部分，在主体部分用元件例化语句计时，清零设置时分、LED译码，再加上扫描模块2、将六进制、十进制、二十四进制、清零、设置时分、LED译码、扫描模块分模块写在一个主中（四）系统电路结构框图二、设计步骤（一）多种进制计时立即钟控制模块程序1、6进制library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity counter6 isport( clk,reset,set: in std_logic; ain:in std_logic_vector(3 downto 0); aout: out std_logic_vector(3 downto 0); co: out std_logic);end counter6;architecture art2 of counter6 is signal count:std_logic_vector(3 downto 0);beginprocess(clk) begin if (clkevent and clk=1)then if(reset=0)then count=0000; elsif(set=1)then count=ain; elsif (count=0101)then count=0000; co=1; else count=count+1;co=0; end if; end if;end process;aout=count;end art2;2、10进制library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity counter10 isport(clk,reset,set: in std_logic;ain:std_logic_vector(3 downto 0);aout:out std_logic_vector(3 downto 0);co:out std_logic);end counter10;architecture art1 of counter10 issignal count:std_logic_vector(3 downto 0);beginprocess(clk)beginif(clkevent and clk=1) then if(reset=0)then count=0000; elsif(set=1)then count=ain; elsif(count=1001) then count=0000; co=1; else count=count+1;co=0;end if;end if;end process;aout=count;end art1;3、24进制ibrary ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity counter24 isport( clk,reset,set: in std_logic; ainh:in std_logic_vector(3 downto 0); ainl:in std_logic_vector(3 downto 0); aout: out std_logic_vector(7 downto 0);end counter24;architecture art3 of counter24 is signal count:std_logic_vector(7 downto 0);beginprocess(clk) begin if(clkevent and clk=1) then if(reset=0)then count=00000000; elsif(set=1)then count(7 downto 4)=ainh;count(3 downto 0)=ainl; elsif(count(7 downto 4)0011 ) then if(count(7 downto 4)=0010 and count(3 downto 0)=0011) then count=00000000; elsif(count(3 downto 0)=1001) then count(3 downto 0)=0000; count(7 downto 4)=count(7 downto 4)+1; else count(3 downto 0)=count(3 downto 0)+1; end if; end if; end if;-end if;end process;aout=count;end art3;（二）系统整体程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity clock isport(clk,b1,clks: in std_logic;reset: in std_logic;setmin,sethour: in std_logic;minutell,minutehh,hourll,hourhh,b2:in std_logic_vector(3 downto 0);secondl,secondh:out std_logic_vector(3 downto 0);-second0,second2:out std_logic_vector(6 downto 0);minutel,minuteh:out std_logic_vector(3 downto 0);-minute0,minute2:out std_logic_vector(6 downto 0);hourl,hourh:out std_logic_vector(3 downto 0);-hour0,hour2,dout:out std_logic_vector(6 downto 0);dout:out std_logic_vector(6 downto 0); s:out std_logic_vector(2 downto 0);singing,light: out std_logic);end clock;architecture art of clock is component counter10 is port(clk,reset,set: in std_logic; ain:in std_logic_vector(3 downto 0); aout:out std_logic_vector(3 downto 0); co:out std_logic); end component; component counter6 is port(clk,reset,set: in std_logic; ain:in std_logic_vector(3 downto 0); aout:out std_logic_vector(3 downto 0); co:out std_logic); end component; component counter24 is port(clk,reset,set: in std_logic; ainh,ainl:std_logic_vector(3 downto 0); aout:out std_logic_vector(7 downto 0); end component; component led7 is port(ain: in std_logic_vector(3 downto 0); aout:out std_logic_vector(6 downto 0); end component; signal cs0,cs1,cm0,cm1:std_logic; signal s0,s1,m0,m1,h0,h1,cout:std_logic_vector(3 downto 0); signal h:std_logic_vector(7 downto 0); signal count:std_logic_vector(2 downto 0); begin h0=h(3 downto 0);h1clk,reset=reset,set=b1,ain=b2,aout=s0,co=cs0); u2:counter6 port map(clk=cs0,reset=reset,set=b1,ain=b2,aout=s1,co=cs1); u3:counter10 port map(clk=cs1,reset=reset,set=setmin,ain=minutell,aout=m0,co=cm0); u4:counter6 port map(clk=cm0,reset=reset,set=setmin,ain=minutehh,aout=m1,co=cm1); u5:counter24 port map(clk=cm1,reset=reset,set=sethour,ainl=hourll,ainh=hourhh,aout=h); u6:led7 port map(ain=cout,aout=dout); secondl=s0;secondh=s1;minutel=m0;minuteh=m1;hourl=h0;hourh=h1; process(m1,m0,s1,s0) begin if(m1=0101 and m0=1001 and s1=0101 and s0=1001) then singing=1;light=1; else singing=0;light=0; end if; end process; process(clks) begin if(clksevent and clks=1) then if (count=101) then count=000; else count=count+1; end if; s cout cout cout=m0;s cout cout cout coutsecondl,aout=second0);u7:led7 port map(ain=secondh,aout=second1);u8:led7 port map(ain=minutel,aout=minute0);u9:led7 port map(ain=minuteh,aout=minute1);u10:led7 port map(ain=hourl,aout=hour0);u11:led7 port map(ain=hourh,aout=hour1);问题分析：元件例化是并行语句，按此段代码LDE并行显示，每一个数码管全部需要八个端口，这么就需要八排插口，而试验箱只有一排端口。处理措施：采取扫描显示方法，修改程序为： u6:led7 port map(ain=cout,aout=dout);问题2:u1:counter10 port map(clk=clk,reset=reset, aout=s0,co=cs0);问题分析：此元件例化中有set,ain两个端口没有用到处理措施：设置两个输入端口使set和ain为无效信号，设置b1，b2，使set=b1,ain=b2，b1，b2类型必需分别和set和ain相同，在连线时可用拨码开关将b1，b2置成对应状态。问题3:对变量多重赋值处理措施：设置中间信号问题4:元件例化模块采取名称映射时两个变量类型不相同处理措施：名称映射两变量类型应相同四、结果分析1、10进制计数器分析：当reset=0时，aout=0000; 当set=1时，aout=ain(0011); 当reset=1且set=0时，开始计数从“0000”到“1001”，当aout=“1001”时aout被置零，且进位Co=1,计数器开始重新计数;2、6进制计数器分析：当reset=0时，aout=0000; 当set=1时，aout=ain(0101); 当reset=1且set=0时，开始计数从“0000”到“0101”，当aout=“0101”时aout被置零，并开始重新计数;3、24进制计数器分析：当reset=0时，aout=0000; 当set=1时，aout=ain(0101); 当reset=1且set=0时，开始计数从“0000”到“0101”，当aout=“0101”时aout被置零，并开始重新计数;五、心得体会在这课程设计过程中不仅能够巩固以前所学过知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过知识。经过这次设计，深入加深了对EDA了解，在编写顶层文件程序时，碰到了不少问题，尤其是各元件之间连接，和信号定义，总是有错误，在细心检验下，最终找出了错误和警告，排除困难后，程序编译就经过了，在波形仿真时，也碰到了一点困难,想要结果不能在波形上得到正确显示:在初始设定输入时钟信号后一直看不到需要时段波形改变，数次调试以后，才发觉是因为输入时钟信号对于器件延迟时间来说太短了。经过一再调试，最终找到了比较适宜输入数值：endtime值需要设置长一点：这么就能够观察到完整仿真结果。经过这次课程设计使我知道了理论和实际相结合是很关键，只有理论知识是远远不够，只有把所学理论知识和实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提升自己实际动手能力和独立思索能力。在设计过程中碰到问题，能够说得是困难重重，这毕竟第一次做，难免会碰到过多种多样问题，同时在设计过程中发觉了自己不足之处，对以前所学过知识了解得不够深刻，掌握得不够牢靠。总来说，在设计中碰到了很多问题，最终在老师辛勤指导下，最终游逆而解，有点小小成就感，最终认为平时所学知识有了实用价值，达成了理论和实际相结合目标，不仅学到了不少知识，而且锻炼了自己能力，最终，对给过我帮助全部同学和各位指导老师再次表示忠心感谢！六、参考文件EDA技术及应用