eda课程设计报告-篮球竞赛30秒倒计时器

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1、湘潭大学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17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

2、平台中进行仿真，下载到EDA实验箱进行验证。(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。17二、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

3、及仿真2017.9.257下载，系统硬件测试2017.9.25-2017.9.288验收2017.9.289撰写课程设计报告2017.9.29-2017.10.517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1617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

4、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QUARTU

5、SII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；171.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

6、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。171.2系统RTL图设计图1-

7、2表1-1引脚适配PinNamePinAssignmentPinTypeclk53Inputclk_out4OutputCLR39InputENB42InputPLD43InputS0[3]76OutputS0[2]77OutputS0[1]79OutputS0[0]80OutputS1[3]70OutputS1[2]73OutputS1[1]74OutputS1[0]75OutputWARN44Output1.3代码编写与调试17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

8、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