EDA課程設(shè)計報告數(shù)字秒表

1、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院eda 課程設(shè)計報告題 目數(shù)字秒表姓名學(xué)號指導(dǎo)教師二一 一 年六 月二十三日2 一設(shè)計任務(wù)1.1 基本功能 ：a精度達到 0.1 秒。b有一個開始和暫停計時按鍵、一個加減計時按鍵、 一個復(fù)位按鍵。1.2 其它功能 ：有倒計時功能1.3 其他要求：a系統(tǒng)時鐘采用12 mhz 有源晶振；b. 主芯片采用 cpld 器件，型號為 altera 的 epm7064sl-44；c采用數(shù)碼管顯示。二設(shè)計方案2.1 實現(xiàn)方法：a先根據(jù)所要實現(xiàn)的基本要求和基本功能，用protel2004 軟件畫出其原理圖；b畫出 pcb 版(老師代做 )，設(shè)計程序并進行仿真，成功后將pcb板做出；c將所需

2、器件購買齊全，即可進行焊接測試，注意由于焊接難度較大，焊接時一定要仔細認真；d. 將設(shè)計好的 eda 程序,進行編譯仿真測試， 成功后，下載到芯片上即可， 觀察是否為其所要求的功能，并進行調(diào)試，達到要求為止。3 2.2 電路原理圖電路原理如圖（一）所示：圖 (一) 2.3 所需器件a.altera 的 epm7064sl-44cpld 芯片一個b.有源晶振一個c.插針一排d.四位數(shù)碼管一個e.四腿插槽一個f.c8550 三極管四個g.按鍵三個h.220歐電阻 10個i.1k 電阻四個 7 個4 j.導(dǎo)線兩根2.4 工作原理將晶振分頻，產(chǎn)生時鐘信號，每次0.05 秒，則每隔 0.1 秒產(chǎn)生時鐘進

3、位，將產(chǎn)生的信號通過數(shù)碼管進行譯碼顯示，進行動態(tài)掃描。根據(jù)幾個按鍵按下與否判斷是否暫停，倒計時，秒表顯示。 整個電路有芯片程序控制，外圍按鍵間接控制，數(shù)碼顯示，下載鏈接部分組成。三設(shè)計程序3.1 系統(tǒng)組成框圖系統(tǒng)組成框圖如圖（二）所示: 3.2 程序流程圖數(shù)字秒表計時控制電路控制狀態(tài)機計時電路顯示電路分頻電路計數(shù)器六進制計數(shù)器掃描電路段譯碼器十進制計數(shù)器圖（二）5 程序流程圖如圖（三）所示：圖（三）3.3 設(shè)計程序及主要部分說明設(shè)計程序如附（一）所示：開始產(chǎn)生時鐘信號復(fù)位鍵按下了嗎y n 暫停鍵按下了嗎y n 是正計時嗎是倒計時嗎秒表正計時秒表倒計時結(jié)束y y n n 6 3.4 管腳分配管腳

4、分配如表（一）所示：表（一）3.5 部分仿真圖形部分仿真圖如圖（四）所示：圖（四）7 四總結(jié)及心得1. 總結(jié)通過這次課程設(shè)計讓我對eda 這門課有了更深刻的了解，對電路板的焊接有了一定的經(jīng)驗。 但是在制作的過程中困難重重現(xiàn)總結(jié)如下：1.電路板部分管腳較為密集復(fù)雜，比較難以準(zhǔn)確焊接，由于細心不夠，我組曾經(jīng)將芯片座的兩根導(dǎo)線誤短路，造成下載不成功，后經(jīng)萬用表仔細排查，找出原因，最終問題得以解決；2.在程序編寫時，先要在心中規(guī)劃一個大概流程，然后編寫，經(jīng)過與其他同學(xué)多次合作修改最終編譯而成，在如何編寫程序方面收獲頗多；2心得體會在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情

5、， 如何去做一件事情， 又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了運籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世。課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程”千里之行始于足下”， 通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認真的進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步， 就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)8 這次 eda課程設(shè)計，可以說是苦多于甜，但是可以學(xué)的到很多很多的東西， 同時不僅可以鞏固以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的

6、知識。通過這次設(shè)計，進一步加深了對eda的了解，讓我對它有了更加濃厚的興趣。特別是當(dāng)程序編寫調(diào)試成功時，心里特別的開心。但在編寫時，有錯誤，在細心的檢查下，終于找出了錯誤和警告，排除困難后，程序編譯就通過了，心里終于舒了一口氣。在波形仿真時，也遇到了一點困難, 想要的結(jié)果不能在波形上得到正確的顯示。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題， 可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)

7、計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。總的來說，這次設(shè)計的數(shù)字秒表還是比較成功的，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在同學(xué)的幫助下，終于游逆而解，有點小小的成就感，終于覺得平時所學(xué)的知識有了實用的價值，達到了理論與實際相結(jié)合的目的，不僅學(xué)到了不少知識，而且鍛煉了自己的能力，使自己對以后的路有了更加清楚的認識，同時，對未來有了更多的信心。最后，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)再次表示忠心的感謝！9 附（一）：設(shè)計程序及主要部分說明：module miao_clock(clk,key,dig,seg); /模塊名 miaoclock input clk; /輸入時鐘in

8、put2:0 key; /輸入按鍵output3:0 dig; /數(shù)碼管選擇輸出引腳output7:0 seg; /數(shù)碼管段輸出引腳reg7:0 seg_r; /定義數(shù)碼管輸出寄存器reg3:0 dig_r; /定義數(shù)碼管選擇輸出寄存器reg3:0 disp_dat; /定義顯示數(shù)據(jù)寄存器reg17:0count; /定義計數(shù)寄存器reg11:0hour; /定義現(xiàn)在時刻寄存器reg sec,keyen1,keyen2; /定義標(biāo)志位reg2:0dout1,dout2,dout3; /寄存器wire2:0key_done; /按鍵消抖輸出assign dig = dig_r; /輸出數(shù)碼管選擇

9、assign seg = seg_r; /輸出數(shù)碼管譯碼結(jié)果/秒信號產(chǎn)生部分always (posedge clk) /定義 clock 上升沿觸發(fā)begin count = count + 1b1; if(count = 18d600000) /0.05s到了嗎？begin count = 18d0; /計數(shù)器清零sec = sec; /置位秒標(biāo)志end end /按鍵消抖處理部分assign key_done = (dout1 | dout2 | dout3); /按鍵消抖輸出always (posedge count10) begin dout1 = key; dout2 = dout1

10、; dout3 = dout2; end always (negedge key_done1) begin keyen1 = keyen1; /將琴鍵開關(guān)轉(zhuǎn)換為乒乓開關(guān)10 end always (negedge key_done2) begin keyen2 = keyen2; /將琴鍵開關(guān)轉(zhuǎn)換為乒乓開關(guān)end /數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示部分always (posedge clk) /count14:13大約 1ms改變一次begin case(count14:13) /選擇掃描顯示數(shù)據(jù)2d0:disp_dat = hour3:0; /0.1 秒顯示位2d1:disp_dat = 4ha; /-

11、2d2:disp_dat = hour7:4; /秒個位顯示位2d3:disp_dat = hour11:8; /秒十位顯示位endcase case(count14:13) /選擇數(shù)碼管顯示位2d0:dig_r = 8b1110; /選擇第一個數(shù)碼管顯示2d1:dig_r = 8b1101; /選擇第二個數(shù)碼管顯示2d2:dig_r = 8b1011; /選擇第三個數(shù)碼管顯示2d3:dig_r = 8b0111; /選擇第四個數(shù)碼管顯示endcase end always (posedge clk) begin case(disp_dat) 4h0:seg_r = 8hc0; /顯示 0 4

12、h1:seg_r = 8hf9; /顯示 1 4h2:seg_r = 8ha4; /顯示 2 4h3:seg_r = 8hb0; /顯示 3 4h4:seg_r = 8h99; /顯示 4 4h5:seg_r = 8h92; /顯示 5 4h6:seg_r = 8h82; /顯示 6 4h7:seg_r = 8hf8; /顯示 7 4h8:seg_r = 8h80; /顯示 8 4h9:seg_r = 8h90; /顯示 9 4ha:seg_r = 8hbf; /顯示- default:seg_r = 8hff; /不顯示endcase /if(count17:15= 3d1)&sec

13、) /seg_r = 8hff; end 11 /計時處理部分always (negedge sec or negedge key_done0)/計時處理begin if(!key_done0) /是清零鍵嗎？begin hour = 12h000; /是，則清零end else if(!keyen1) begin if(!keyen2) begin hour3:0 = hour3:0 + 1b1; /0.1秒加一if(hour3:0 = 4ha) begin hour3:0 = 4hf; hour7:4 = hour7:4 + 1b1; /秒的個位加一if(hour7:4 = 4ha) begin hour7:4 = 4hf; hour11:8 = hour11:8 + 1b1;/秒的十位加一if(hour11:8 = 4ha) begin hour11:0 = 12hfff; end end end end else begin hour3:0 = hour3:0 - 1b1; /0.1秒減一if(hour3:0