EDA基础与应用 教学课件 作者 于润伟EDA技术项目教程6.ppt

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1、EDA技术项目教程主编：于润伟第6章数字系统设计项目实训本章要点数字系统VHDL程序设计元件例化语句的应用数字系统的仿真6.1数字频率计6.1.1项目说明1．任务书设计一个能测量方波信号频率的简易数字频率计，测量结果用十进制数显示，测量的频率范围是1～9999Hz，用四位数码管显示测量频率。2．计划书（1）阅读、讨论项目要求，明确项目内容；（2）研究设计方案，分析方案中的参考程序；（3）完成数字频率计的设计；（4）测量数字信号，计算频率计的误差。6.1.2设计方案1．项目分析方波信号的频率就是在单位时间内产生的脉冲个数，表达式为f=N／T，其中f为被测

2、信号的频率；N为计数器所累计的脉冲数；T为产生N个脉冲所需的时间。计数器在1秒时间内所计的结果，就是被测信号的频率。简易数字频率计可以分为测频控制模块和译码显示模块2个部分。2.系统框图6.1.3项目实现（1）新建项目。在项目建立向导的添加文件对话框中输入SDF.VHD（文件名），单击【Add】按钮，添加该文件；再单击添加文件对话框的Filename右侧的按钮，选择FREQ.VHD文件所在的文件夹，选中FREQ.VHD文件，再次单击【Add】按钮，添加该文件；再次单击添加文件对话框的Filename右侧的按钮，选择DISP.VHD所在的文件夹，选中DI

3、SP.VHD文件，再次单击【Add】按钮，添加DISP.VHD文件。（2）建立文本文件，编辑顶层文件设计程序。在程序实体中，定义整个系统的输入和输出，设系统时钟脉冲为CLK（1Hz）、被测信号为TEST，输出的显示信号为S0、S1、S2和S3，接4个7段数码管；结构体中描述模块的连接关系，需要定义临时信号，代表模块之间的连线。数字频率计的仿真波形6.1.4功能扩展与项目评价1．功能扩展在完成项目的任务要求后，考虑以下内容：（1）扩大频率测量范围。（2）通过改变闸门时间，提高测量精度。（3）增加测量信号周期的功能。（4）将输出的静态显示改为动态扫描显示。

4、2．项目评价项目评价是在教师的主持下，通过项目负责人的讲解演示，评估项目的完成情况。6.2篮球比赛24秒计时器6.2.1项目说明1．任务书在篮球比赛中有一个24秒进攻规则，即从获取球权到投篮击中篮框、命中、被侵犯（对方犯规）、球出界，其有效时间合计不能超过24秒，否则被判违例，将失去球权。另外，对非投篮的防守犯规、脚踢球或者出界球等判罚之后，如果所剩时间不足14秒，开球后继续计时；如果所剩时间超过14秒，将从14秒开始计时。设计一个用2个数码管显示的篮球比赛24秒计时器，具体要求如下：（1）能够设置24秒倒计时和14秒倒计时，递减时间隔为1秒；（2）计

5、时器递减到零时，数码管显示“00”，同时发出声音报警信号；（3）设置外部操作开关，控制计时器的清零、启动计时、暂停和继续计时。启动、暂停、继续计时用1个按钮开关控制，按下为“启动”或“继续”、抬起为“暂停”。2．计划书（1）阅读、讨论项目要求，明确项目内容；（2）研究项目设计方案，分析参考程序；（3）编辑、编译、仿真参考程序，确定一个项目实现方案；（4）按照制定的实现方案，完成项目；（5）测试24秒计时器，评价性能和应用效果。6.2.2设计方案1．项目分析篮球比赛24秒计时器的主要功能是倒计时，工作人员按动“清零”按钮，显示24秒，这时按动“14秒设置

6、”键则显示14秒；按下“启动/暂停/继续”按钮，开始倒计时；计时过程中，抬起（再按1次即可）“启动/暂停/继续”按钮，计时暂停，显示时间不变；再次按下“启动/暂停/继续”按钮，从停止的时间开始继续计时；时间结束时显示00，不再变化同时发出报警信号。整个系统可分为计时控制模块和显示控制模块2个部分。24秒计时器系统框图24秒计时器的仿真波形6.2.3项目实现这里采用元件例化语句连接各个模块的文本设计方式。（1）新建项目。在项目建立向导的添加文件对话框中输入BASKCOUNT.VHD（文件名），单击【Add】按钮，添加该文件；再单击添加文件对话框的File

7、name右侧的按钮，选择BSJSB.VHD文件所在的文件夹，选中BSJSB.VHD文件，再次单击【Add】按钮，添加该文件；再次单击添加文件对话框的Filename右侧的按钮，选择DISP.VHD文件所在的文件夹，选中DISP.VHD文件，再次单击【Add】按钮，添加DISP.VHD文件。（2）建立文本文件，编辑顶层文件设计程序。在程序实体中定义整个系统的输入和输出，设系统时钟为CLK（1Hz）、14秒预置端为PLD、启动/暂停/继续控制端为ENB、清零端为CLR；报警信号输出端为WARN、显示输出信号为S0和S1，接2个7段数码管；结构体中定义2临时

8、信号，代表十位数字输出端DDOUT和个位数字输出端SSOUT；文件名为BASKCOUNT。6.