电子设计自动化第六章ppt课件.ppt

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1、第六章VHDL程序设计实例一、7段数码显示译码器设计（P142）1、功能：利用7段数码显示译码器将16进制数据译为能在LED数码管上显示的BCD码。2、原理图5-21共阴数码管及其电路【例6-21】LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYDECL7SISPORT(A:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);LED7S:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0));END;ARCHITECTUREoneOFDECL7SISBE

2、GINPROCESS(A)BEGINCASEAISWHEN"0000"=>LED7S<="0111111";WHEN"0001"=>LED7S<="0000110";WHEN"0010"=>LED7S<="1011011";WHEN"0011"=>LED7S<="1001111";WHEN"0100"=>LED7S<="1100110";WHEN"0101"=>LED7S<="1101101";WHEN"0110"=>LED7S<="1111101";WHEN"0111"=>LED7S<="0000111"

3、;WHEN"1000"=>LED7S<="1111111";WHEN"1001"=>LED7S<="1101111";WHENOTHERS=>NULL;ENDCASE;ENDPROCESS;END;4个键输入：“1011”对应显示：“B”电路模式为：“6”4个键输入：“0101”对应显示：“5”电路模式为：“6”7段数码显示译码器设计图6-22计数器和译码器连接电路的顶层文件原理图二、数控分频器的设计1、功能：当在输入端给定不同输入数据时，将对输入的时钟信号有不同的分频比。2、例6-22的数控分频器就是用计

4、数值可并行预置的加法计数器设计完成的，方法是将计数溢出位与预置数加载输入信号相接即可。当计数值为“11111111”时，输入数据D[7..0]被同步预置给计数器，然后在D[7..0]的基础上进行计数，计数器满时输出溢出位，由溢出位产生分频信号。此时的分频比为R=“11111111”-D[7..0]+1【例6-22】LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYPULSEISPORT(CLK:INSTD_

5、LOGIC;D:INSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);FOUT:OUTSTD_LOGIC);END;ARCHITECTUREoneOFPULSEISSIGNALFULL:STD_LOGIC;BEGINP_REG:PROCESS(CLK)VARIABLECNT8:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);BEGINIFCLK'EVENTANDCLK='1'THENIFCNT8="11111111"THENCNT8:=D;--当CNT8计数计满时，输入数据D被同步预置给计数器CN

6、T8FULL<='1';--同时使溢出标志信号FULL输出为高电平ELSECNT8:=CNT8+1;--否则继续作加1计数FULL<='0';--且输出溢出标志信号FULL为低电平ENDIF;ENDIF;ENDPROCESSP_REG;P_DIV:PROCESS(FULL)VARIABLECNT2:STD_LOGIC;BEGINIFFULL'EVENTANDFULL='1'THENCNT2:=NOTCNT2;--如果溢出标志信号FULL为高电平，D触发器输出取反IFCNT2='1'THENFOUT<='1'

7、;ELSEFOUT<='0';ENDIF;ENDIF;ENDPROCESSP_DIV;END;图6-23当给出不同输入值D时，FOUT输出不同频率（CLK周期=50ns）三、8位十六进制频率计设计1、测频原理测频法：若某一信号在T秒内重复变化了N次，则根据频率的定义，可知该信号的频率为fZ=N/T2、测周法（计数法）：在被测信号的一个周期Tz内，所测得的基准周期Tc的个数，可得到被测周期为Tz=NTc本设计采用测频法，则必须提供一个T秒时间，由计数器在T秒内计出被测信号发生了N此变化，若T=1s，则被测信号

8、的频率为fz=N.测定信号的频率必须有一个脉宽为1秒的输入信号脉冲计数允许的信号；1秒计数结束后，计数值锁入锁存器的锁存信号并为下一测频计数周期作准备的计数器清0信号。这3个信号可以由一个测频控制信号发生器产生，即图5-26中的TFCTRL。设计要求是：TFCTRL的计数使能信号CNT_EN能产生一个1秒脉宽的周期信号，并对频率计的32位二进制计数器COUNTER32B的ENABL使能端进行同步控制。当CNT_E