EDA課程設(shè)計(jì)說明書模板

617- 長沙學(xué)院EDA課程設(shè)計(jì)說明書題目彩燈控制器的設(shè)計(jì)系(部)電子與通信工程系專業(yè)(班級)08電子一班姓名劉單學(xué)號200804417指導(dǎo)教師謝明華，馬凌云，龍英，劉輝起止日期11年6月7日—11年6月17日2008電子信息工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書系（部）：電子與通信工程系專業(yè)：電子信息工程學(xué)生姓名劉單指導(dǎo)教師謝明華，龍英，馬凌云，劉輝課題名稱彩燈控制器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)彩燈控制器，使彩燈（LED管）能連續(xù)發(fā)出三種以上不同的花型(自擬)；隨著彩燈顯示圖案的變化，發(fā)出不同的音響聲；要求使用數(shù)碼管顯示當(dāng)前的花型序號（分別為H1、H2、H3）以及該花型剩余的顯示時(shí)間（分、秒）。設(shè)計(jì)工作量1、VHDL語言程序設(shè)計(jì)；2、波形仿真；3、在實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行硬件測試，并進(jìn)行演示；4、提交一份完整的課程設(shè)計(jì)說明書，包括設(shè)計(jì)原理、程序設(shè)計(jì)、程序分析、仿真分析、硬件測試、調(diào)試過程，參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)總結(jié)等。進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容備注星期二上午8：30到11：30理工樓B區(qū)2106課程設(shè)計(jì)安排謝明華星期三上午8：30到11：30理工樓B區(qū)2106設(shè)計(jì)程序謝明華星期四上午8：30到11：30理工樓B區(qū)2106設(shè)計(jì)程序馬凌云星期五上午8：30到11：30理工樓B區(qū)2106設(shè)計(jì)程序謝明華星期一下午14：00到17:00理工樓B區(qū)2106下載、仿真馬凌云星期二下午14：00到17:00理工樓B區(qū)2106下載、仿真謝明華星期三下午14：00到17:00理工樓B區(qū)2106下載、仿真馬凌云星期四下午14：00到17:00理工樓B區(qū)2106下載、仿真謝明華主要參考資料參考文獻(xiàn)EDA技術(shù)與VHDL清華大學(xué)出版社黃繼業(yè)2.數(shù)字專用集成電路的設(shè)計(jì)電子工業(yè)出版社楊宗凱3.超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)方法學(xué)導(dǎo)論清華大學(xué)出版社楊之廉4.硬件語言描述與數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)侯伯亨、顧新編著5.潘松，黃繼業(yè)．ＥＤＡ與VHDL．[M]北京：清華大學(xué)出版社，2007指導(dǎo)教師簽名年月日系（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意見年月日答辯評委老師年月日教研室意見年月日長沙學(xué)院課程設(shè)計(jì)鑒定表姓名劉單學(xué)號2008044117專業(yè)電子信息工程班級一班設(shè)計(jì)題目彩燈控制器的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師謝明華，龍英，馬凌云，劉輝指導(dǎo)教師意見：評定等級：教師簽名：日期：答辯小組意見：評定等級：答辯小組長簽名：日期：教研室意見：教研室主任簽名：日期：系（部）意見：系主任簽名：日期：說明課程設(shè)計(jì)成績分“優(yōu)秀”、“良好”、“中”、“及格”、“不及格”五類；目錄一、課程設(shè)計(jì)思路 -6-一）、設(shè)計(jì)題目 -6-二）、設(shè)計(jì)要求 -6-三）、設(shè)計(jì)想法 -6-1、整體設(shè)計(jì)思路 -6-3、整體設(shè)計(jì)流程： -6-（1）分頻器 -6-（2）揚(yáng)聲器 -7-（3）計(jì)時(shí)器 -7-（4）顯示器 -7-二、課程設(shè)計(jì)過程 -7-一）、模塊分配 -7-2、 顯示模塊 -7-3、 蜂鳴器模塊 -7-一）、彩燈控制系統(tǒng)的程序: -7-二）、綜合引腳配置 -16-四、總結(jié)與體會(huì)： -16-參考文獻(xiàn) -17-一、課程設(shè)計(jì)思路一）、設(shè)計(jì)題目：彩燈控制器的設(shè)計(jì)二）、設(shè)計(jì)要求：1、設(shè)計(jì)一個(gè)彩燈控制器，使彩燈（LED管）能連續(xù)發(fā)出三種以上不同的花型(自擬)；2、隨著彩燈顯示圖案的變化，發(fā)出不同的音響聲；3、要求使用數(shù)碼管顯示當(dāng)前的花型序號（分別為H1、H2、H3）以及該花型剩余的顯示時(shí)間（分、秒）。三）、設(shè)計(jì)想法1、整體設(shè)計(jì)思路：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我們將設(shè)計(jì)分為幾個(gè)部分來設(shè)計(jì)，分別為：一是彩燈顯示和揚(yáng)聲器的時(shí)序控制部分，二是發(fā)光二極管的動(dòng)態(tài)顯示和數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示，本次設(shè)計(jì)中，二者的顯示同步變化；三是揚(yáng)聲器的控制部分。2、整天設(shè)計(jì)流程圖如下圖所示：圖1.0彩燈控制器的設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖3、整體設(shè)計(jì)流程：（1）分頻器：揚(yáng)聲器通過不同的頻率控制發(fā)出不同的聲音，同樣發(fā)光二極管和數(shù)碼管的顯示速度也由其中分出來的一種頻率控制。（2）揚(yáng)聲器：彩燈控制對隨著彩燈顯示圖案的變化，發(fā)出不同的音響聲，因此我們設(shè)計(jì)了揚(yáng)聲器。（3）計(jì)時(shí)器：彩燈控制系統(tǒng)中要求對花樣的剩余時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，因此我們設(shè)計(jì)一個(gè)分秒計(jì)時(shí)器，對花樣剩余時(shí)間計(jì)時(shí)。實(shí)驗(yàn)箱中時(shí)鐘頻率為50MHZ，故計(jì)時(shí)部分需加入分頻，我們使之為1s。（4）顯示器：用二個(gè)數(shù)碼管顯示字母H1、H2、H3，用三個(gè)數(shù)碼管顯示呼叫等待時(shí)間（mms），設(shè)計(jì)一七段數(shù)碼顯示器，數(shù)碼片選為低電平有效，掃描信號定為1KHZ。二、課程設(shè)計(jì)過程一）、模塊分配復(fù)位模塊計(jì)時(shí)模塊顯示模塊LED燈模塊、蜂鳴器模塊具體模塊的設(shè)計(jì)：計(jì)時(shí)模塊：考慮到實(shí)驗(yàn)箱共8個(gè)數(shù)碼管，故設(shè)計(jì)時(shí)用二個(gè)數(shù)碼管顯示ms,所以時(shí)間方面采用的是以6秒進(jìn)位，實(shí)驗(yàn)箱中的時(shí)間頻率為50MHZ,所以選擇了0：50000000即1秒的分頻，先設(shè)定花樣間隔時(shí)間為15秒，當(dāng)上升沿到來時(shí)時(shí)間s減計(jì)1。顯示模塊：當(dāng)彩燈為花樣一時(shí)，我們用數(shù)碼管依次顯示H1+剩余時(shí)間；當(dāng)彩燈為花樣二時(shí)，我們用數(shù)碼管依次顯示H2+剩余時(shí)間；當(dāng)彩燈為花樣三時(shí)，我們用數(shù)碼管依次顯示H3+剩余時(shí)間.蜂鳴器模塊：設(shè)計(jì)中采用不同的頻率控制蜂鳴器不同的叫聲。采用100HZ控制H1花樣蜂鳴器的音樂；采用200HZ控制H2花樣蜂鳴器的音樂；采用300HZ控制H3花樣蜂鳴器的音樂。LED燈模塊：彩燈設(shè)計(jì)系統(tǒng)中要求設(shè)計(jì)三種花樣，花樣一：從左至右亮；花樣二：從右至左亮；花樣三：從兩邊至中間依次亮。三、課程設(shè)計(jì)綜合介紹一）、彩燈控制系統(tǒng)的程序:libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;useieee.std_logic_arith.all;entitycaideng_controlis port(clk,rst:instd_logic; --time,resetport smg_data:outstd_logic_vector(6downto0);--shumaguanduanxuanshuju smg_wei:outstd_logic_vector(3downto0);--shumaguanweixuanshuju caideng_data:outstd_logic_vector(7downto0);--caidengshuchushuju beer:outstd_logic --databeer ); end;architectureoneofcaideng_controlis typestateis(s0,s1,s2,s3); typearrisarray(15downto0)ofstd_logic_vector(7downto0); signalnow_state,next_state:state; signald1,d2,d3,d4:arr; signalclk1,clk100,clk200,clk300,clk400:std_logic; signalcnt:integerrange0to15; signalfather_smg_data:std_logic_vector(7downto0); signalhua_data:std_logic_vector(2downto0); signaln:integerrange0to3; signaldis_data:std_logic_vector(3downto0); begin d1<=("00000001","00000010","00000100","00001000", "00010000","00100000","01000000","10000000"); d2<=("10000000","01000000","00100000","00010000", "00001000","00000100","00000010","00000001"); d3<=("10000001","01000010","00100100","00011000", "00011000","00100100","01000010","10000001");fenpin: process(clk,rst) variablea:integerrange0to500000; begin ifrst='1'then a:=0; elsifclk'eventandclk='1'then a:=a+1; if(a<500000)then if(a>250000)then clk100<='1'; else clk100<='0'; endif; else a:=0; endif; endif; endprocess; process(clk,rst) variableb:integerrange0to250000; begin ifrst='1'then b:=0; elsifclk'eventandclk='1'then b:=b+1; if(b<250000)then if(b>125000)then clk200<='1'; else clk200<='0'; endif; else b:=0; endif; endif; endprocess; process(clk,rst) variablec:integerrange0to200000; begin ifrst='1'then c:=0; elsifclk'eventandclk='1'then c:=c+1; if(c<166666)then if(c>83333)then clk300<='1'; else clk300<='0'; endif; else c:=0; endif; endif; endprocess; process(clk,rst) variabled:integerrange0to125000; begin ifrst='1'then d:=0; elsifclk'eventandclk='1'then d:=d+1; if(d<125000)then if(d>62500)then clk400<='1'; else clk400<='0'; endif; else d:=0; endif; endif; endprocess; process(clk,rst) variablee:integerrange0to50000000; begin ifrst='1'then e:=0; elsifclk'eventandclk='1'then e:=e+1; if(e<50000000)then if(e>25000000)then clk1<='1'; else clk1<='0'; endif; else e:=0; endif; endif; endprocess; caideng: process(rst,clk1) begin ifrst='1'thennow_state<=s0;cnt<=0; elsifclk1'eventandclk1='1'then if(cnt>14)then cnt<=0; now_state<=next_state; else cnt<=cnt+1; endif; endif; endprocess; process(now_state,cnt) begin casenow_stateis whens0=>caideng_data<="11111111";next_state<=s1; whens1=>caideng_data<=d1(cnt);next_state<=s2; whens2=>caideng_data<=d2(cnt);next_state<=s3; whens3=>caideng_data<=d3(cnt);next_state<=s1; endcase; endprocess;fenmingqi: process(cnt) begin casenow_stateis whens0=>beer<='0'; whens1=>ifclk1='1'then beer<=clk100; else beer<='0'; endif; whens2=>ifclk1='1'then beer<=clk200; else beer<='0'; endif; whens3=>ifclk1='1'then beer<=clk300; else beer<='0'; endif; endcase; endprocess;shumaguan: process(cnt) variablec_cnt:std_logic_vector(7downto0); variablecopy_cnt:integerrange0to15; begin copy_cnt:=15-cnt; c_cnt:=conv_std_logic_vector(copy_cnt,8); if(c_cnt(3downto0)>"1001")then c_cnt(3downto0):=c_cnt(3downto0)-10; c_cnt(7downto4):=c_cnt(7downto4)+1; endif; casenow_stateis whens1=>hua_data<="0001"; whens2=>hua_data<="0010"; whens3=>hua_data<="0011"; whenothers=>hua_data<="0000"; endcase; father_smg_data(7downto0)<=c_cnt(7downto0); endprocess; process(clk400) begin ifCLK400'eventandCLK400='1'then casenis when0=>dis_data<=father_smg_data(3downto0);smg_wei<="0001";n<=n+1; when1=>dis_data<=father_smg_data(7downto4);smg_wei<="0010";n<=n+1; when2=>dis_data<=hua_data; smg_wei<="0100";n<=n+1; when3=>dis_data<="1111"; smg_wei<="1000";n<=0; endcase; endif; endprocess; process(dis_data) begin casedis_datais when"0000"=>smg_data<="1000000";--0，數(shù)碼管的G段不亮，顯示為0 when"0001"=>smg_data<="1111001";--1 when"0010"=>smg_data<="0100100";--2 when"0011"=>smg_data<="0110000";--3