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时间:2018-12-20
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1、EDA设计论文题目基于VHDL秒表设计学院信息科学与工程学院专业电子信息工程班级XXXXXX学号XXXXXX姓名XXXXXX指导教师XXXXXX职 称 讲师 2011年12月21日16摘要:在科技高度发展的今天,集成电路和计算机应用得到了高速发展。尤其是计算机应用的发展。它在人们日常生活已逐渐崭露头角。大多数电子产品多是由计算机电路组成。而且将来的不久他们的身影将会更频繁的出现在我们身边。各种家用电器多会实现微电脑技术。电脑各部分在工作时多是一时间为基准的。本文就是基于计算机电路的时钟脉冲信号、状态控制等
2、原理设计出的数字秒表。秒表在很多领域充当一个重要的角色。在各种比赛中对秒表的精确度要求很高,尤其是一些科学实验。关键字EDA秒表设计VHDL语言引言:1、VHDL语言VHDL(VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage,超高集成电路硬件描叙语言)诞生于1982年,是由美国国防部开发的一种快速设计电路的工具,目前已经成为IEEE(TheInstituteofElectricalandElectronics)的一种工业标准硬件描叙语言。VHDL主要用
3、于描述数字系统的结构、行为、功能和接口,非常适合用于可编程逻辑芯片的应用设计。除了含有许多具有硬件特征的语句外,VHDL的语言形式和描述风格与句法十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序特点是将一项工程设计,或称为设计实体(可以是个元件、电路模块或一个系统)分成外部(或称可示部分,即端口)和内部(或称为不可视部分,即结构体)两部分,外部负责对设计实体和端口引脚命名和说明,内部负责对模块功能和算法进行描述。在对一个设计实体定义了外部界面后,一旦其内部结构、功能开发完成,即可生成共享功能模块,这就意味着,在顶层综合
4、或其他设计中可以直接调用这个实体模块。VHDL具有较强的行为描述能力,可避开具体的器件结构,从逻辑功能和行为上进行描述和设计。2、QuartusⅡ6.0简介QuartusII16是Alera公司推出的一款功能强大,兼容性最好的EDA工具软件。该软件界面友好、使用便捷、功能强大,是一个完全集成化的可编程逻辑设计环境,具有开放性、与结构无关、多平台完全集成化丰富的设计库、模块化工具、支持多种硬件描述语言及有多种高级编程语言接口等特点。QuartusII是Altera公司推出的CPLD/FPGA开发工具,QuartusII
5、提供了完全集成且与电路结构无关的开发包环境,具有数字逻辑设计的全部特性,包括:可利用原理图、结构框图、VerilogHDL、AHDL和VHDL完成电路描述,并将其保存为设计实体文件;芯片平面布局连线编辑;功能强大的逻辑综合工具;完备的电路功能仿真与时序逻辑仿真工具;定时/时序分析与关键路径延时分析;可使用SignalTapII逻辑分析工具进行嵌入式的逻辑分析;支持软件源文件的添加和创建,并将它们链接起来生成编程文件;使用组合编译方式可一次完成整体设计流程;自动定位编译错误;高效的期间编程与验证工具;可读入标准的EDI
6、F网表文件、VHDL网表文件和Verilog网表文件;能生成第三方EDA软件使用的VHDL网表文件和Verilog网表文件。3、QuartusII软件设计流程(1)打开QuartusII软件。(2)选择路径。注意:工作目录名不能有中文。(3)添加设计文件。(4)选择FPGA器件。Family选择Cyclone,240,8。(5)建立原理图或用VHDL语言描述设计电路。(6)对原理图或用VHDL语言进行编译,无误后进行添加信号。(7)对上述电路进行仿真。(8)进行管脚分配。(9)全局编译。(10)采用JTAG或AS模式
7、进行下载测试。QuartusII软件运行界面164、可编程逻辑器件简介FPGA是英文FieldProgrammableGateArray的缩写,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(LogicCellArray)这样一个新概念,内部包括可配置逻辑模块CLB(ConfigurableLogicBlock)、输
8、出输入模块IOB(InputOutputBlock)和内部连线(Interconnect)三个部分。FPGA的基本特点主要有:(1)采用FPGA设计ASIC电路,用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。(2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。(3)FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。(4)FPGA是ASIC电路中设计周期
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