fpga数字跑表实验报告

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1、北京联合大学课程设计报告课程名称：电子技术课程设计学院：自动化专业：电气工程与自动化班级：学号：姓名：成绩：2012年9月13日目录一、前言3二、课程设计任务书4（1）题目：4（2）基本要求：4（3）提高要求：4（4）设计提示:4三、系统电路功能描述6四、方案论证6(1)电子跑表的功能6（2）方案的确定7五、系统原理结构7（1）系统组成7（2）工作原理7（3）模块逻辑关系8六、模块电路的端口资源9（1）一百进制模块的端口资源9（2）六十进制模块的端口资源9（3）二十四进制模块的端口资源9七、模块设计10（1）百位进制模块：10（2）六十进制模块：11(3)二十四进制：1

2、2八、组装调式13(1)整体RTL电路图：13(2)工程模块图:13(3)仿真图：15(4).锁定引脚：16九、工作日志17十、收获和体会17一、前言（1）EDA简介电子技术的迅猛发展，高新技术日新月异。传统的电子技术设计方法，以不能帮助我们更好的、高效的完成设计任务。所以我们需要更好的工具来帮助我们完成设计任务。EDA技术是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术，进行电子产品自动化设计的一门新技术。EDA技术作为现代电子设计技术的核心，依赖于计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言为逻辑描述手段完成设计文件，自动地完成逻辑编译

3、、逻辑化简、逻辑综合、布局布线，以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子电路的功能。在硬件方面，EDA技术融合了大规模集成电路制造技术、集成电路板图设计技术、可编程器件编程技术、自动测试技术等；在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助测试、计算机辅助分析、计算机辅助工程技术以及多种计算机语言的设计概念；在现代电子学方面容纳了诸如计算机设计技术、电子线路设计理论、数字信息处理技术、数字系统建模和优化技术以及基于微波技术的长线技术理论。当前，利用EDA技术进行电子电路设计的主要方法，是基于可编程器件完成专用电路ASIC的实现，ASIC作为最终的

4、物理平台，是集中容纳用户通过EDA技术将电子应用系统的既定功能、技术指标和个性创意具体实现的硬件实体。在EDA技术应用中广泛采用自顶向下的方法设计电路，工程项目的设计流程包括：用自然语言描述功能特性和技术指标，用硬件描述语言建立系统描述à行为描述à结构描述à逻辑描述，用计算机开发软件进行功能仿真à时序仿真à硬件测试。设计者可根据需要，随心所欲地改变器件内部结构乃至器件外部引脚的功能，可以将系统电路分解为各个模块，也可以将多个模块集合在一起。可以说，EDA技术打破了软件设计和硬件设计间的壁垒，是一门综合性学科，一种多方位技能技术。它将设计效率和产品性能合二为一，代表了电子

5、设计技术和电子应用技术的发展方向。EDA的设计流程一、编辑输入（1）文本输入。在EDA工具软件的文本编辑见面上，输入用某种硬件语言表述的电路设计文本。（2）原理图输入。在EDA工具软件的图形编辑界面上，绘制能完成预定功能的电路原理图。（3）状态图输入。依据电路的控制条件和状态转换的因果关系，在EDA工具软件的状态图编辑界面上绘制时序电路的状态流程图。（1）波形图输入。在EDA工具软件的波形图编辑界面上，绘制电路输入输出信号间的波形关系，然后由EDA编译器据此完成电路设计。一、综合综合是将由硬件描述语言表述的电路行为表述转换为低级的、与可编程逻辑器件基本结构相映射的网表文

6、件或电路连接图。二、适配适配是为了将综合器产生的网表文件装配于指定的目标器中，而产生最终的编程文件。三、功能仿真与时序仿真（1）功能仿真是指针对文本设计、原理图设计及其它设计方法的逻辑功能进行测试模拟，以便了解所设计电路实现的功能是否符合要求。（2）时序仿真的结果接近真实器件的运行特性。四、编程下载把适配后生成的编程文件通过编程器或编程电缆载入目标可编程逻辑器件，以便进行硬件验证。五、硬件测试对含有载入了编程文件的可编程逻辑器件的硬件系统进行统一的测试。（2）FPGA简介现场可编程门阵列FPGA采用可编程的查表LUT构成逻辑函数发器，它的集成度高于CPLD。本科程使用的

7、是Cyclone系列器件，它是Altera公司开发的，主要由逻辑阵列块LAB、嵌入式存储器、嵌入式锁相环PLL、嵌入式18*18乘法器和I/O单元构成，其工作原理在FPGA器件中具有典型性。Cyclone器件含有数十个嵌入式存储器，速率达200MHZ以上，可构成包括移位寄存器、双口RAM、单口RAM、FIFO、ROM等各种功能单元，从而扩大了FPGA的应用范围。Cyclone器件中含有的PLL可用于调整时钟信号频率、占空比和相违。Cyclone器件的I/O单元支持单端、差分、四态等多种I/O接口标准，支持高达640Mbps的数据传输速度。