eda课程设计报告--篮球竞赛秒倒计时器

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1、EDA课程设计报告学院信息工程学院专业班级电子信息工程2班学号学生姓名指导教师完成日期2017年9月28日16课程设计任务书设计题目篮球竞赛30秒倒计时器设计时间2017年9月28日学生姓名学号班级电子信息工程2班一、设计任务及要求：设计任务：(1)30秒计时器具有显示30秒的计时功能。(2)系统设置外部操作开关，控制计时器的启动和暂停／连续功能。(3)计时器为30秒递减计时，其计时间隔为1秒。(4)当计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，应发出光电报警信号。设计要求：(1)采用VHDL语言编写程序，并在QUARTUSII平台中进行仿真，下载到EDA实验箱进行验证。(

2、2)编写设计报告，要求包括方案选择、程序清单、调试过程、测试结果及心得体会。(3)设计地点：信息楼401,EDA实验室。16二、进度安排：序号各阶段完成的内容完成时间1查阅相关文献资料、课题调研2017.9.20-2017.9.222掌握设计软件、制订进度计划2017.9.20-2017.9.223系统方案的比较和选定2017.9.224画出VHDL设计框图，确定各模块或进程的端口或信号，画出系统的RTL图2017.9.235编写VHDL代码2017.9.23-2017.9.256代码调试及仿真2017.9.257下载，系统硬件测试2017.9.25-2017.9.288

3、验收2017.9.289撰写课程设计报告2017.9.29-2017.10.516目录1.系统设计51.1系统方案设计51.2系统RTL图设计61.3代码编写与调试72.系统仿真与测试82.1系统时序仿真与分析82.2硬件下载与测试93.收获与体会104.参考文献115.附录12附录1：代码12附录2：硬件测试结果图14附录3：问题回答记录表1616篮球竞赛30秒倒计时器摘要：计时器在人类生活中有着非常重要而广泛的应用，古时候人们就开始用沙漏和水漏做定时工具，随着科技和社会的发展，人们开始用全新的方法来改造计时器以达到准确计时的目的。篮球竞赛计时器就是一种典型的计时器的应

4、用。在篮球比赛中规定球友持球的时间不能超过30秒，否则就是犯规。本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间进行30秒限制，一旦球员持球的时间超过了30秒，它将自动报警从而判定刺球员的犯规。本文设计用的是实现以中小规模集成电路设计计时器的方法，它是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。它是由秒脉冲产生电路、计数电路、译码显示电路、控制电路及报警电路组成。通过QUARTUSII设计并进行仿真，同时在试验箱上连接制作了硬件实现电路。关键词：30秒计时器；161.系统设计1.1系统方案设计外部操作开关秒脉冲发生器计数器译码显示控制电

5、路报警电路图1-130秒计时器系统原理框图该系统包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)和报警电路等5个部分构成。其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30s计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停／连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30s字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停／连续开关拨

6、在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停／连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。另外，外部操作开关都应采取去抖动措施，以防止机械抖动造成电路工作不稳定。在经济方面，因为结构简单，便于减少CPU的占用时间，减少能耗，从而降低用电成本，同时能节省操作人员的操作时间，提高了效率，也避免了劳动力的浪费。161.2系统RTL图设计图1-2表1-1引脚适配PinNamePinAssignmentPinTypeclk53Inputclk_out4OutputCLR39InputENB42InputPLD43InputS0[3]76OutputS0[2]77OutputS

7、0[1]79OutputS0[0]80OutputS1[3]70OutputS1[2]73OutputS1[1]74OutputS1[0]75OutputWARN44Output1.3代码编写与调试16在设计初，由于实验箱有时钟输出，因此编程时没有考虑对时钟的编写，重点放在了对控制电路的实现，控制电路是这次课程设计的核心，要充分理解题目的要求，搞清楚各个功能的嵌套及与时钟的关系。最后是译码显示电路，其目的就是将计数的结果完整的显示在数码管上，代码可以参考课本，属于比较简单的内容。将所有程序编写完毕后，进行编译调试，由于混淆了功