EDA綜合課程設計課件

EDA綜合課程設計EDA-V型實驗系統(tǒng)EDA-V實驗系統(tǒng)是一套功能齊全的EDA實驗系統(tǒng)，在整個系統(tǒng)中集成了多個實驗模塊，比如字符點陣模塊、LED數(shù)碼管顯示模塊、開關量輸入輸出模塊等。支持多個廠家的EDA芯片，如ALTERA、AMD、LITICE、XILINX等。一、EDA-V型實驗系統(tǒng)介紹1、系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖2、將要用到的主要模塊8位七段數(shù)碼管顯示模塊；16×16點陣模塊；CPLD/FPGA適配器接口；12位按鍵輸入模塊；18位撥碼開關輸入模塊；蜂鳴器輸出模塊；可調(diào)數(shù)字信號源；8×2LED燈。8位七段數(shù)碼管顯示模塊8位七段數(shù)碼管顯示模塊：數(shù)碼管為共陰數(shù)碼管。本模塊的輸入口共有11個，其中8個段信號輸入口，分別為A、B、C、D、E、F、G、DP；3個位信號輸入口，分別為SEL0、SEL1、SEL2。其中SEL0、SEL1、SEL2位于16×16點陣模塊區(qū)，它們經(jīng)3-8譯碼器后送給數(shù)碼管作位選信號，最右邊為第一位，對應關系如下表：接口序號數(shù)碼管狀態(tài)SEL2SEL1SEL0111第1位亮110第2位亮101第3位亮100第4位亮011第5位亮010第6位亮001第7位亮000第8位亮返回16×16點陣模塊CPLD/FPGA適配器接口：下載該芯片時將芯片選擇開關撥向CPLD。18位撥碼開關輸入模塊：開關撥向下時為低電平，撥向上時為高電平。輸出口最左邊對應開關D17，最右邊對應開關D0。蜂鳴器輸出模塊；當輸入口BELL_IN輸入高電平時，蜂鳴器響。返回12位按鍵輸入模塊開關彈起時為高電平，按下時為低電平。輸出口最左邊對應開關K1?？烧{(diào)數(shù)字信號源：時鐘信號源可產(chǎn)生從1.2Hz~20MHz之間的任意頻率。該電路采用全數(shù)字化設計，提供的最高方波頻率為20MHz，最低頻率為1.2Hz，并且頻率可以在這個范圍內(nèi)隨意組合變化。整個信號源共有6個輸出口（CLK0～CLK5），每個輸出口輸出的頻率各不相同，通過JP1～JP11這11組跳線來完成設置。具體設置方案見實驗指導書。返回EDA綜合課程設計（一）

——計數(shù)器及數(shù)碼顯示綜合設計8位LED顯示器接口

EDA綜合課程設計（二）

——數(shù)字秒表設計一、設計要求：秒表共有6個輸出顯示，分別為百分之一秒、十分之一秒、秒、十秒、分、十分，所以共有6個計數(shù)器與之相對應，6個計數(shù)器的輸出全都為BCD碼輸出，這樣便于和顯示譯碼器的連接。當計時達60分鐘后，蜂鳴器鳴響10聲。秒表的邏輯結(jié)構(gòu)較簡單，它主要由顯示譯碼器、分頻器、十進制計數(shù)器、六進制計數(shù)器和報警器組成。在整個秒表中最關鍵的是如何獲得一個精確的100HZ計時脈沖。除此之外，整個秒表還需有一個啟動信號和一個歸零信號，以便秒表能隨意停止及啟動。三、實驗內(nèi)容及步驟：1.根據(jù)電路持點，用層次設計概念將此設計任務分成若干模塊，規(guī)定每一模塊的功能和各模塊之間的接口。讓幾個學生分做和調(diào)試其中之一，然后再將各模塊合起來聯(lián)試。以培養(yǎng)學生之間的合作精神，同時加深層次化設計概念。2.了解軟件的元件管理深層含義，以及模塊元件之間的連接概念，對于不同目錄下的同一設計，如何熔合。3.適配劃分前后的仿真內(nèi)容有何不同概念，仿真信號對象有何不同，讓學生有更深一步了解。熟悉了CPLD設計的調(diào)試過程中手段的多樣化。4.按適配劃分后的管腳定位，同相關功能塊硬件電路接口連線。5

所有模塊全用VHDL語言描述。數(shù)字秒表內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

分時選擇模塊五、實驗連線：輸入接口：1．代表歸零，啟動信號RESET、START的管腳分別連接按鍵開關。2．

蜂鳴器鳴響信號SPEAKER接蜂鳴器的輸入。3．代表計數(shù)時鐘信號CLK的管腳同2.5MHZ時鐘源相連。輸出接口：代表掃描顯示的驅(qū)動信號管腳SEL2，SEL1，SEL0和A～G參照設計一中的連法。

EDA綜合課程設計（三）

——數(shù)字鐘設計一、設計要求（數(shù)字鐘的功能）1．具有時，分，秒，計數(shù)顯示功能，以24小時循環(huán)計時。2．具有清零，調(diào)節(jié)小時、分鐘功能。3.具有整點報時功能，整點報時的同時LED燈花樣顯示。

三、硬件要求：1．主芯片EPF10K10LC84-4。2．8個LED燈。3．蜂鳴器。4．8位八段掃描共陰極數(shù)碼顯示管。5．三個按鍵開關（清零，調(diào)小時，調(diào)分鐘）。

四、實驗原理：在同一芯片EPF10K10上集成了如下電路模塊：1．時鐘計數(shù)： 秒——60進制BCD碼計數(shù)； 分——60進制BCD碼計數(shù)； 時——24進制BCD碼計數(shù)；同時整個計數(shù)器有清零，調(diào)分，調(diào)時功能。在接近整數(shù)時間能提供報時信號。2．具有驅(qū)動8位八段共陰掃描數(shù)碼管的片選驅(qū)動信號輸出和八段字形譯碼輸出。3．蜂鳴器在整點時有報時驅(qū)動信號產(chǎn)生。4．LED燈在整點時有花樣顯示信號產(chǎn)生。六、實驗連線：輸入接口：1．代表清零、調(diào)時、調(diào)分信號RESET、SETHOUR、SETMIN的管腳分別連接按鍵開關。2．代表計數(shù)時鐘信號CLK和掃描時鐘信號CLKDSP的管腳分別同1HZ時鐘源和32HZ（或更高）時鐘源相連。輸出接口：1．代表掃描顯示的驅(qū)動信號管腳SEL2，SEL1，SEL0和A～G參照設計一中的連法。2．代表揚聲器驅(qū)動信號的管腳SPEAK同揚聲器驅(qū)動接口SPEAKER相連。3．代表花樣LED燈顯示的信號管腳LAMP0……LAMP2同三個LED燈相連。EDA綜合課程設計（四）

——16X16點陣顯示綜合實驗

一、

實驗要求

設計一個共陰16X16點陣控制接口，要求：在時鐘信號的控制下，使點陣動態(tài)點亮，點亮方式自行設計，其中列選信號為16-4編碼器編碼輸出。

16X16點陣控制接口

二、實驗內(nèi)容一、實驗目的：1、了解點陣字符的產(chǎn)生和顯示原理。2、了解16×16點陣LED的工作機理。3、加強對于總線產(chǎn)生，地址定位的CPLD實現(xiàn)的理解。

二、硬件要求：1．

主芯片EPF10K10LC84-4。2．

可變時鐘源。3．

16×16掃描LED點陣。16X16點陣字符發(fā)生器

四、字庫格式說明這是一16×16點陣字庫，一個字占32個字節(jié)，例如“正”：

所對應的32個字節(jié)是：W0“00000000”，W1“00000000”，W2“00000000”，W3“00000000”，W4“00010000”，W5“00001000”，W6“00010000”，W7“00001000”……

題目五交通信號燈控制電路的設計設計一個交通信號燈控制電路。要求：1、主干道和支干道交替放行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒。2、每次綠燈變紅燈時，黃燈先亮5秒鐘，此時原紅燈不變。3、用十進制數(shù)字（遞減計數(shù)）顯示放行和等待時間。設計任務與要求：題目六彩燈控制器用給定IC設計、安裝與調(diào)試彩燈控制器,具體要求如下:（1）控制器有四組輸出,每組驅(qū)動1只LED。（2）設計用4只LED組成的彩燈圖案。圖案的狀態(tài)變換至少有三種,并且能定時自動切換。（3）彩燈圖案狀態(tài)變換的速度至少有快、慢兩種。（4）安裝并調(diào)試彩燈控制器

設計任務與要求：設計一個4路智力競賽搶答器，具體設計要求如下：1.搶答器同時供4名選手或4個代表隊比賽，分別用4個按鈕S0～S3表示。2.設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關S，該開關由主持人控制。3．搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。題目七四路競賽搶答器

設計任務與要求：題目八基于FPGA的頻率計的設計

測量頻率范圍：1KHZ~1MHZ；量程：分成2檔，1KHZ-10KHZ;10KHZ-1MHZ顯示方式：測量數(shù)據(jù)使用七段數(shù)碼管LED進行顯示。二、總結(jié)報告與注意事項1、實驗注意事項嚴禁帶電插拔“JTAG”下載電纜！為了安全地使用下載電纜，防止損壞下載電纜中的器件和計算機主板的并口，應在計算機及實驗箱均斷電的情況下，插入或拔出下載電纜。插入下載電纜的步驟：確認完全斷電——下載電纜并口與計算機并口相連——下載電纜JTAG口與實驗箱的JTAG口相連——接通實驗箱電源——接通計算機電源；拔出下載電纜的步驟：關閉實驗箱電源——拔下JTAG電纜插頭——實驗箱內(nèi)部連線——接通實驗箱電源——進行功能驗證。測試完畢，先斷掉EDA實驗箱的電源，再把JTAG電纜的小插頭插入實驗箱的JTAG插座，然后接通實驗箱電源，準備下一次的設計下載。2、總結(jié)報告的書寫要求見教材P309。內(nèi)容：總結(jié)報告應至少包括以下內(nèi)容：封面；前言；目錄；任務書（合作人、分工方案）；正文；（設計要求、實驗目的、實驗方案、實驗原理、硬件要求、實驗步驟、源程序（