开题报告-基于vhdl的简易计算器的设计.doc

本科毕业设计开题报告 题 目： 基于vhdl的简易计算器的设计 院 （系）： 电气与信息工程学院 班 级： 电技09-1班 姓 名： 朱厚磊 学 号： 08号 指导教师： 杜艳秋 教师职称： 讲 师 黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告题 目基于VHDL的简易计算器的设计来源工程实际1、 研究目的和意义随着社会的发展，科学的进步，人们的生活生活水平在逐步的提高，尤其是微电子技术的发展，犹如雨后春笋的变化。电子产品的更新速度快就不足惊奇了。现如今计算器在人们的日常生活中比较常见的电子产品之一，人们的日常生活已经离不开计算器了，社会各个角落都有它的身影，比如商店、办公室、学校如何使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器，使其更好地为各个行业服务，成了如今电子领域重要的研究课题。因此设计一款使用简单的计算器会有很大的实际意义。设计和制作该计算器，将所学的专业理论知识和科研开发能力结合起来，做到理论联系实际，提高自身实际动手能力和科研能力。能设计出实际产品吗？这句话明显与前面一段不成整体啊2、发展情况(文献综述) 最早的计算工具诞生在中国。 中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，又被叫做算筹。这种算筹多用竹子制成，也有用木头，兽骨充当材料的约二百七十枚一束，放在布袋里可随身携带。 直到今天仍在使用的珠算盘，横线没去掉啊是中国古代计算工具领域中的另一项发明，明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。 17世纪初，西方国家的计算工具有了较大的发展，英国数学家纳皮尔发明的纳皮尔算筹，英国牧师奥却德发明了圆柱型对数计算尺，这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数，指数函数和对数函数，这些计算工具不仅带动了计算器的发展，也为现代计算器发展奠定了良好的基础，成为现代社会应用广泛的计算工具。 1642年，年仅19岁的法国伟大科学家帕斯卡引用算盘的原理，发明了第一部机械式计算器，在他的计算器中有一些互相联锁的齿轮，一个转过十位的齿轮会使另一个齿轮转过一位，人们可以像拨电话号码盘那样，把数字拨进去，计算结果就会出现在另一个窗口中，但是只能做加减计算。1694年，莱布尼兹在德国将其改进成可以进行乘除的计算。此后，一直要到20世纪50年代末才有电子计算器的出现。1956年，美国贝尔实验室用晶体管代替真空管，制成了世界上第一台全晶体管计算器Lepreachaun。它使计算器的体积、重量、耗电都大为减少，但是计算能力较差。至60年代，世界上已产了3万多台晶体管计算器，运算速度达到了每秒300万次，逐步发展成了计算机现在，除了日本、美国以外，欧亚的多功能计算机发展也很迅速。计算器的发展在其设计上，普遍追寻用简单经济的技术芯片实现功能齐全的市场产品如日本卡本欧Casio FX系列科学计算器、佳能（Canon）WS、信发TR 12位数电子计算器等，功能齐备，运算精确但都使用了自家的专用集成芯片，市场价格在100元至几百元不等。国外电子计算器正向着智能化、高精度、小体积方向发展，所以用单片机实现多功能计算器的设计是很具有推广性的。中国近年来。国内电子计算机发展也比较迅速，不少厂家还推出了与卡西欧科学计算器功能类似的产品，一定程度上实现了计算器芯片的国产化，但价格依然较高，扩展功能也不足。这充分表明了我们国家的多功能计算器发展中还存在着一定的问题，具有很大的发展空间。现在市场上的计算器类型也是数不胜数，例如，深圳金泰富电子有限公司生产的计算器有台式、直尺、钥匙扣和一些新开发的卡片计算器等。具有形状多样化，功能越趋多功能化。但具备计时模式的计算器并不多见。3、研究/设计的目标：设计一个完整的8位基本计算器，输入数据为8位二进制数，能够实现加减乘除四则运算。并且要求：1. 键盘硬件的正确连接与键盘的特性和数据的正确读入2. 数码管显示器件的特性及硬件的正确链接和数据的正确显示3. 内部数制的格式和正确变换4. 键盘包括，09数字键，+、-、x、/、=、C键。 4、设计方案：过于简单，非常过于简单。这个地方需要重写，完全的重写。 计算器的核心部件是运算器，当有数据输入时，首先将数据放在寄存器中，然后送入运算器中进行运算，最后将输出结果放入寄存器中输出。设有操作码op,通过对操作码的选择实现加减乘除运算。程序流程图： 5、方案的可行性分析：本设计采用vhdl语言,现在广为流传的vhdl语言，描述能力强，覆盖面广，抽象能力强，所以采用vhdl建立硬件模型可以解决原器件过多而导致设计复杂的问题且很容易做成ASIC芯片，使设计过程达到高速自动化并能够在设计完成后在你确定要再这个软件下仿真？我们用的时quartusII吧quartusII进行电路的模拟仿真6、设计产品的主要用途和应用领域：计算器不只是在我问日常计算中有着使用，通过对其专业定制，可以广泛的应用在金融，军事，安全，医疗等领域，作为重要的一个领域，教育，更是有着良好的使用，适当的引导学生正确使用计算器，在学生阶段将其作为一种求证结果的工具，在工作以后作为一种提高效率的工具。可以说任何行业离不开计算，针对对象的计算器开发前景非常广大7、时间进程:第10周: 确定设计题目，下达任务。第11周: 了解VHDL,计算器系统相关信息并进行资料收集。第12周: 整理资料，列出提纲。第13周: 开题报告，开题答辩。第16周: 对VHDL,计算器系统相关知识系统学习。第17-20周：学习相关仿真软件的使用方法：ASIC芯片、MAX+PULSII软件。第1-2周：利用仿真软件调试,仿出波形图。第3-5周：数据整理和校正，撰写论文。第6周：修改论文。第7周：完善设计方案，得到最终结果。第8周：准备毕业答辩。8、参考文献：1王行,熊寿奎,李衍. EDA技术入门与提高M .西安:西安电子科技大学出版社,2009,4.2 潘松.VHDL实用教程M .成都:电子科技大学出版社,2000.3 辛春艳.VHDL硬件描述语言M .北京:国防大学出版社,2002.4 徐志军.大规模可编程逻辑器件及其应用M .成都:电子科技大学出版社,2000.5 侯聪玲,赵文龙.基于VHDL技术的数字频率计的设计M .现代电子技术,2009, 6 :98-100.7 董秀洁,杨艳.基于VHDL语言的数字频率计的设计与仿真J .河南工程学院学报(自然科学版) ,2008,20(4) :59-61.8 曾仁贤,李少义.基于VHDL的简易数字频率计的设计与实现J.科技广场,2007, 9 :230-231.10 熊亚梅.基于VHDL的简易数字频率计的设计J .长江大学学报(自然科学版)理工卷,2008, 11:30-31.12 谢煜,黄为.基于VHDL的简易数字频率计的设计J .现代电子技术,2003, (14) :78-82指导教师意见:教师签字：年 月 日毕业设计领导小组意见: 组长签字：年 月 日