数字秒表 数字计时器 开题报告 本科毕业设计

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1、南京航空航天大学金城学院毕业设计（论文）开题报告题目基于VHDL实现1/100秒计时控制器系部信息工程系专业信息工程学生姓名韩佳伟学号2006021421指导教师夏永君职称讲师毕设地点校内年月日1.结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述：1.研究背景与意义随着人们生活水平的日益提高,社会体系的日益完善,人们对于各种应用器材的要求也越来越高.秒表作为日常生活中,特别是体育运动中应用的特别广泛,所以精确且方便使用的秒表就被越来越多的人所选择.本秒表计时器用于体育竞赛及各种要求有较精确时的各领域，以往常利用中小规

2、模集成电路实现，但一般体积大，使用携带不方便。利用VHDL在FPGA或CPLD上实现1/100秒计时控制器，能充分发挥VHDL与可编程器件灵活、高效，集成度高的特点，基于VHDL实现1/100秒计时控制器具有重要的实际意义．此计时器是用一块专用的芯片，用VHDL语言描述的。它具有开关、时钟和显示功能,其体积小，携带方便。2.CPLD复杂可编程逻辑器件数字技术已渗透到科研、生产和人们日常生活的各个领域。随着数字集成技术和电子设计自动化技术的迅速发展，数字系统设计的理论和方法也在相应地变化和发展。电子设计自动化（EDA）的实现是与CPLD/FPGA技术的迅速发展息息

3、相关的。CPLD/FPGA是80年代中后期出现的，其特点是具有用户可编程的特性。利用PLD/FPGA，电子系统设计工程师可以在实验室中设计出专用IC，实现系统的集成，从而大大缩短了产品开发、上市的时间，降低了开发成本。此外，CPLD/FPGA还具有静态可重复编程或在线动态重构特性，使硬件的功能可象软件一样通过编程来修改，不仅使设计修改和产品升级变得十分方便，而且极大地提高了电子系统的灵活性和通用能力。自从20世纪60年代初集成电路诞生以来，经历了SSI，MSI，LSI的发展过程，目前已进入超大规模VLSI和甚大规模ULSI阶段，数字系统设计技术也随之发生了崭新的

4、变化。数字系统是由许多子系统或逻辑模块构成的。设计者可根据各模块的功能选择适当的SSI,MSI及LSI芯片拼接成预定的数字系统，也可吧系统的全部或部分模块集成在一个芯片内，称为专用集成电路ASIC。使用ASIC不仅可以极大地减少系统的硬件规模{芯片数、占用的面积体积等}，而且可以降低功耗、提高系统的可靠性、保密性以及工作速度。ASIC是一种用户定制的集成电路。按制造过程的不同又可分为两大类：全定制和半定制。全定制电路是由制造厂按用户提出的逻辑要求，专门设计和制造的芯片。这一类芯片专业性强，适合在大批量定型生产的产品中使用。常见的电子表机芯、存储器、中央处理器CP

5、U芯片等，都是全定制电路的典型例子。早期的半定制电路的生产可分为两步。首先由制造厂制成标准的半成品；然后由制造厂根据用户提出的逻辑要求，再对半成品进行加工，实现预定的数字系统芯片。典型的半定制器件是20世纪70年代出现的门阵列GA和标准单元阵列SCA。他们分别在芯片上集成了大量逻辑门和具有一定功能的逻辑单元，通过布线把这些硬件资源连接起来实现数字系统。这两种结构的ASIC的布线工作都是由集成电路制造厂完成的。随着集成电路制造工艺和编程技术的提高，针对GA和SCA这两类产品的设计和编程都离不开制造厂的缺点，从20世纪70年代末开始，发展了一种称为可编程逻辑器件PL

6、D的半定制芯片。PLD芯片内的硬件资源和连线资源也是由制造厂生产好的，但用户可以借助功能强大的设计自动化软件和编程器，自行在实验室内，研究室内，甚至车间等生产现场，按照算法设计和电路划分-图像输入或文本输入-编译和逻辑模拟-设计实现-目标文件下载几个步骤进行设计和编程，实现所希望的数字系统。在这种情况下，设计师的主要工作将是：『1』根据设计对象的逻辑功能进行算法设计和电路划分，今儿给出相应的行为描述或结构描述。『2』利用制造厂提供的编辑工具以文本方式或图像方式把上述描述输入计算机。『3』给出适当的输入信号，启动设计自动化软件中的仿真器，进行逻辑模拟，检查逻辑设计

7、的正确性和进行时序分析。『4』选择PLD芯片，设计将由设计自动化软件来完成。包括按设计要求在PLD内部硬件资源上进行布局和布线，今儿形成表示这些设计结果的目标文件。最后将上述目标文件写入给定的器件，使该器件实现预定的数字系统。任何组合函数都可表示为积之和表达式，并用两级与-或电路实现。PLD就是根据这一原理，在芯片上集成了大量的两级与-或结果的单元电路，通过编程，即修改各与门及或门的输入引线，从而实现任意组合逻辑函数。它的硬件结构设计可由软件完成（相当于房子盖好后人工设计局部室内结构），因而它的设计比纯硬件的数字电路具有很强的灵活性，但其过于简单的结构也使它们只

8、能实现规模较小的电路。随