基于fpga的时序逻辑电路设计

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1、淮北师范大学2011届学士学位论文基于VHDL的时序逻辑电路设计学院、专业物理与电子信息学院__电子信息工程研究方向电路与系统学生姓名龙芳学号20071342066指导教师姓名姜恩华指导教师职称副教授2011年4月27日基于VHDL的时序逻辑电路设计龙芳淮北师范大学物理与电子信息学院235000摘要本文主要介绍了时序逻辑电路通过EDA软件QuartusII平台进行设计的方法及流程。首先介绍了时序逻辑电路的相关知识，包括时序逻辑电路的特点以及分析和设计过程。其次，文章对QuartusII软件的使用作了一定的介绍，同吋

2、阐述了VHDL语言的基本构造和语法特点。最后，本文重点介绍了用VHDL语言来设计时序逻辑电路的具体流程。文中选取了计数器，移位寄存器和序列信号发生器三个设计实例对这一设计过程加以说明。详细介绍了用软件实现时序逻辑电路的设计，从电路的分析到程序的编写，并仿真验证了结果的正确性，具有较强的通用性。关键词时序逻辑电路；EDA；QuartusII软件；VHDL语言SequentialLogicCircuitDesignBasedonVHDLLongFangSchoolofPhysicsandElectronicInform

3、ation，HuaiBeiNormalUniversity，235000AbstractThispapermainlyintroducesthemethodsandprocessesofsequentiallogiccircuitdesignbyEDAsoftwareatQuartusIIplatform.Firstly,itintroducessomerelatedknowledgeaboutsequentiallogicciucuit，includingitscharacteristic,analysisand

4、design.Then，tosomeextant，thepaperillustratestheapplicationofQuartusIIsoftware.Meanwhile，itgivesaintroductionofVHDLlanguage，asitsbasicstructureandgrammaticaltrait.Finally，itemphasesgreatattentionoverthisdesignprocess.Thispaperselectsthreedesignexamplestoillustr

5、atethisdesignprocess.Respectively，theyarecounter,shiftregisterandsequenceproducer.Itintroducesthedesignofsequentiallogiccircuitwithsoftwareindetailfromtheanalysisofcircuittoprogramming.Anditsimulatestoverifythecorrectnessoftheresultwithgreatcommonality.Keyword

6、sSequentiallogiccircuit;EDA;QuartusII;VHDLlanguage目次體11时序逻辑电路的相关知识21.1时序逻辑电路概述21.2时序逻辑电路的分析与设计32QuartusII软件介绍62.1QuartusII软件的概述72.2QuartusII软件的设计流程72.3硬件描述语言VHDL93时序逻辑电路基于VHDL的设计实例123.1同步计数器的设计与实现123.2移位寄存器的设计与实现163.3序列信号发生器的设计与实现1924参考文献25射26引言电子科技飞速发展，现代电子技术

7、的核心已H趋转向基于计算机的电子设计自动化技术，B

8、JEDA(ElectronicDesignAutomation)技术。随着半导体技术的发展，数字电路已经由中小规模的集成电路向可编程逻辑器件(PLD)及专用集成电路(ASIC)转变。数字电路的设计手段也发生了变化，由传统的手工方式逐渐转变为以EDA工具作为设计平台的工作方式。EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage)为系统逻辑描述手段完成的设计文件自动完成逻辑编译、化

9、简、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线路系统功能。通过对电路结构或功能行为的描述，可以在不同的抽象层次对电路进行逐层描述，用一系列分层次的模块来表示极其复杂的数字电路系统。目前数字技术已渗透到科研、生产和人们H常生活的各个领域。从计算机到家用电器，从手机到数字电话，以及绝大部分新研制的医用、军用设备等，无不尽可能地采用了数字技术。数字