EDA流水灯课程设计

黄冈师院物电学院E技术课程设计报告 项目名称： 多模式流水灯设计 专业年级: 电子信息工程200级 学 号： 学生姓名： 指导教师: 冯 杰 报告完成日期 202年 12 月 3 日VII / 10 评阅结果 评阅教师 第一章 绪论1。 系统背景。.、EA技术DA技术是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计.DA技术就是以计算机为工具,设计者在ED软件平台上，用硬件描述语言VH完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。1.2、实验内容设计可以多模式控制的流水灯，并用Ma+Plus0。进行编译和仿真，可以在实验箱上实现自己的需求功能。1。.3、设计要求可以进行不同频率选择及不同模式选择进行组合，必须有手动选择组合，至少4种流水灯方式第二章 系统电路设计2.1 系统总体设计框架结构 设计原理 ： 由分频器实现2、4、16的分频,设计一个十六进制计数器，由低位控制四选一电路,高位控制模式选择电路。模式选择则由状态机来实现四种状态之间的转换.2系统单元电路设计2.。分频器设计程序如下：BRARYIEEE；U IEE。S_LOGI_114.ALL;USE IE。td_OGI_ARITH.ALL;USEEEE.TD_LOGI_USIGDA;ENTIT CLKI ISPRT(CLK ：IN STD_LOGC； CKDI ：USTD_OIC; CLK_DV4 ：UT STD_LOIC； K_DV8:UT STD_LOGIC; CLKD16 ：T STD_OIC）；ND CIV;RCHITECTURE TL OF CLK_DIV IS GNA COUNT:SD_OIC_VETR（3 DONTO0）;BEGINPRS（CLK)EGIN IF(LKV AD CLK=1） THN I(OUNT=”111”） TEN COUT=(OTHRS0); ELE ONT=COUNT+1; END IF； ND IF；ED PROCESS;KDI2=OUT(0）;LK_DIV4=CUT(）；LK_DI=OUT(2)；LK_DIV16=COUT（);END RTL；仿真分析:本程序用H语言，对时钟信号进行分频、分频、8分频、16分频.由仿真波形图看出:LDIV2、CLKV4、CLKV8、CLK_DIV16的时钟周期分别是LK的倍，4倍，8倍,6倍。所以该程序实现了分频、分频、分频、16分频,及达到了设计目的.仿真波形：. 。2四选一电路程序如下：LIBRAR IEEE；E IEE.STD_LGIC114ALL；entyMUX4_1 S PRT （a,，d: intdlic； 1，s:in stdogic； y ： uSD_LOGI）;END ENTITMX41；ARCCTE on F MUX41 ISBENy = a whn s = 0 and s=0ese wn 1 = and s1 elec whn s1 =1 and 2=0 el d wen 1 = 1 an s=1 ls 0;end ARCHITECUREe;仿真波形：仿真结果分析:由仿真图可以看出,当1=0,s2=0时，输出Y;当1,2时,输出y；当1=，s=0时,输出=c；当1,s=1时，输出Y；所以,该程序实现了四选一的目的，达到了设计要求。2。.十六进制计数器程序如下:LBARY ee；UE i。td_ogc_164.all；UEiesd_logic_usignd。ll；ENITY ISORT（ CLRN,CLK: IN STD_LGIC； A：OUT S_LGIC_veto（1 down ）； :O SLGIC_vcor（ dono 0）;ED CNT_1;ARCHITECRE OF 16 SEGI PRCES（CLK,CLR） VRAL tmpha:s_logc_vctor（ dwt 0)；BEGIN IR1THE tphA：= 0000; ELSI CLeventANC=1THEN tmph15 he mp：=tmpha+1； else tmphA ：=”000”； EDF； end if； CASE tmp S WHN 0000”=00;=0; WHN 000=B=”0”；B=”01”；A=00; WEN ”0101”B=”01;A”01； WHEN ”00”=B=”01”;AB=”01”；A=”; EN ”1000”=B=10；A=”00； HEN 01”=B=”1；AB=”1”；A=”1； WHE ”1100”=B11”;B”；A=0;=00001； NEXT_ATES1;WHEN 1=001；NE_TTE=S2;WHN 2Y=”00111; NE_STATS;EN S3=1111；NEX_STAE=S4;WHEN S4=Y”1111”；XT_STATEY=111； NXSTTES；WHEN S6=Y=”1111”; NEX_STATE=”111 ;NET_STATE=11；H S1=Y”11” ;NT_STT=S1;HN S12=Y=111 ;NEXT_SATE=”111；NETSTT=S1；WEN 4=1111” ；NEXT_TAT=S15；EN 1=Y”1111111111111 ；EXT_STTE=S0;END CSE；elsfa=0 a 2=1 HEN CSE curren_stt IHE S011; NT_STEY=11； NEXT_TATE=S4；WE 4Y11111;NEXT_STES；H S=Y111；NET_STE=6;H S6=Y=”1111”；NETSTATEY=”111；NET_STATE=S;WEN S8=Y=111 ；NEXT_STAT=”1111；NEXTSTEY=1111;EXSTEY011；NETTE=S13;WHEN S3=Y=”001;NXT_STA=S1；EN 14=Y=000” ；NET_TE=S0;END CASE；lsif1=1ana2=0 TEN CASEcurt_sate SNS0=Y”0001； NEXTSTT=S；WHE 1Y=11011 ；NEXT_SATE=2;WEN S=11111；NEXT_STTEY=111”； NEX_STS4；WHEN S4=Y11111; NXTSTATE=S5；WHEN S5=Y=11111000011111； NX_TATE=S6;WHN S6=Y=”11111111111；NEXT_TE=S8;NS8=Y=111111111111 ；NEXT_TE=S9;WHN S9Y=1111100011” ；NEXT_STATE=S1；EN S=”1111 ；EXSTATE=11；WHE 11=Y=”111 ;NEXT_SATEY=11111；NEXT_TATE=S13；WEN S3=Y=11011”;NEX_STATE=S;WHEN S4=Y=101 ；NEXT_SATE=S15；WHN S15=YY=”000； NEXT_TATS；WE S1=Y000 ;NET_STTE=S2；WN S2Y=”000;NEXTSTATE3；HENS3=Y=”000”；EXTSAT=S4；WEN S4=Y=1100; XT_STT=S;WHEN 5Y=11100； EXSAE6;WHEN S6=Y=110; NEX_STAEY=100 ;NXT_STAE=S11；WHEN 1”10000” ；NEXT_STATE=S1；WHEN S2=Y000 ;NEXT_STAE=S13;WHN 13=000；EX_ST=S4;HEN S14=YY=”0000 ；NEX_STE=S；D ASE； f;end POCS；END BEHV；设计分析：该程序是根据状态机编写的四个模式的选择程序，由十六进制计数器的高位控制该程序中的a1、a.当a,a0时，选择效果一；当a=,a2时，选择效果二；当=1，a2=时，选择效果三；当1，a21时，选择效果四；. 3系统设计电路将。中的四段程序封装后按设计原理框图连接起来，得到如下原理图：第三章 实验结果和分析3.1 实验使用的仪器设备 安装有aplu10.的计算机一台仿真实验箱一台3 测试结果分析 为验证所设计程序是否正确，将程序下载进行硬件测试。在MA+PLUS开发环境中进行管脚锁定,连接好下载线，然后将目标文件下载到器件中。经过测试，流水灯样式一共有4种，如模式选择程序描述的一样,且每一种效果有四种速度可调。通过按键调节显示样式及调节流水灯变化快慢。结束语经过一周的努力终于完成流水灯的设计，流水灯是由四个部分组成,其中包括分频器、四选一电路、十六进制计数器、状态选择器。在该次课程设计过程中，也遇到了许多问题,但通过查阅资料，上网查阅,问题都得到了解决.列如：在一个实体中，如果有两个或两个以上的进程,那么在各自的进程中,不能对同一个信号进行赋值;信号和变量的区别在于,信号在进程之外进行定义，而变量只能在某个进程中进行定义，在多进程执行的时候,外部进程不能使用本进程的变量。还有一个最为重要的问题就是,需要考虑资源量，一个芯片中可以下载进去的程序大小是有限的,在程序设计的时候尽量少申请变量和信号，对于信号和变量，位数能少则少，这样生成的模块资源才不会占用很大。通过这次EDA试验设计,我感觉自己设计的流水灯功能虽然很简单，但从中我获得了许多。至少说又学会了一门VD语言，学会了MAX-PUSII的使用,包括模块设计,波形仿真以及原理图的设计。我越来越相信只有通过自己动手实践，才能发现具体问题，才能够对问题有深刻的认识,最后才能从根本上解决问题。文中如有不足，请您指教！