实验7-用isp器件和eda技术设计多功能数字钟

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1、电子线路设计与测试2010年12月ISP器件的设计与应用1一、实验目的掌握可编程逻辑器件的应用开发技术——设计输入、编译、仿真和器件编程；熟悉一种EDA软件使用；掌握Verilog设计方法；掌握分模块分层次的设计方法；用Verilog完成一个多功能数字钟设计。2二、实验任务：多功能数字钟设计（第16～18周）已知条件MAX+PlusII软件FPGA实验开发装置(该装置可以提供3路时钟信号和译码显示电路）基本功能具有“秒”、“分”、“时”计时功能，小时按24小时制计时。具有校时功能，能对“分”和“小时”进行调整。扩展功能仿广播电台正点报时。在59分51秒、53秒、55秒、57秒发出低音5

2、12Hz信号，在59分59秒时发出一次高音1024Hz信号，音响持续1秒钟，在1024Hz音响结束时刻为整点。定时控制，其时间为23时58分；3选做内容任意时刻闹钟（闹钟时间可设置）自动报整点时数二、实验任务：多功能数字钟设计（第16～18周）4三、数字钟设计分析-功能框图数字钟电路系统由主体电路和扩展电路两大部分所组成秒计数器计满60后向分计数器进位分计数器计满60后向小时计数器进位小时计数器按照“24进制”规律计数计数器的输出经译码器送显示器5时分秒计数器的设计分和秒计数器都是模M=60的计数器其计数规律为00—01—…—58—59—00…时计数器是一个24进制计数器即当数字钟运行

3、到23时59分59秒时，秒的个位计数器再输入一个秒脉冲时，数字钟应自动显示为00时00分00秒。6四、数字钟的实现方法简介：使用传统的中小规模集成电路实现。使用可编程逻辑器件（FPGA或CPLD）实现。这类电路具有现场可编程的特性，用户通过计算机和开发工具将自己设计的电路，生成关于阵列连接的信息文件，并将信息文件通过编程器“编程”到芯片上，实现所需功能。（本实验选用该方式实现，参考p115）使用专用集成电路（ASIC芯片）实现(例如数字手表用的芯片等）。7可编程逻辑器件的开发流程81.设计输入2.电路编译与适配3.电路仿真4.器件的编程下载五、设计举例——十进制计数器91.设计输入使用

4、文本输入方式来完成输入，设计输入包括以下步骤：（1）创建一个新文件。（2）输入VerilogHDL代码。（3）保存文件并检查错误。（4）规定项目名称。（5）关闭TextEditor窗口。10（1）创建一个新文件a.启动Max+PlusII双击MAX+PLUSII图标开始->EDA工具->Altera->MAX+PLUSII10.2，开始运行MAX+PLUSII11b.选择FileNew菜单，或单击，弹出New对话框。图形编辑输入符号编辑输入文本编辑输入波形编辑输入c.选中TextEditorfile（文本设计文件）单选按钮。d.单击ok按钮。弹出TextEditor窗口。12（2）输

5、入Verilog代码文本编辑器13Count10原理图14count10.v15（3）保存文件要保存文件，选择FileSaveAs选项，弹出SaveAs对话框。如图所示。在FileName文本框中输入count10，并在Directories列表框中选择文件的保存目录。在MAX+PLUSⅡ的有些版本中，保存文件目录的路径字符串中不能包含中文字符。注意16MAX+PLUSII中，在编译一个项目前，必须确定一个设计文件作为当前项目。在File->Project->Name项，或者将出现ProjectName对话框2.在Files框内，选择当前设计文件。3.选择OK。MAX+PLUSII的

6、标题条将显示新的项目名字指定项目名称当前项目显示当前路径下的全部设计文件和编程文件。显示当前项目名显示当前路径显示所有子目录.显示所有本地和网络驱动器17指定当前设计项目为顶层文件菜单File->Project->SetProjecttoCurrentFile工具栏在保存文件完毕一定要设置设计项目为当前顶层文件注意技巧此操作在你打开几个原有项目文件时尤为重要，否则容易出错。18为了确保输入的正确，可以保存文件并编译。步骤如下：选择FileProjectSave选项选择Max+plusIICompilerStart进行编译并检查错误（4）检查错误c.单击编译窗口右上角的关闭按钮，

7、关闭Compiler窗口。（5）关闭TextEditor窗口。19编译过程20注意事项不能把用户的设计文件存放在硬盘的根目录下，双击子目录选中；设计文件名中不能含有文字和特殊符号设置项目为当前顶层文件—特别在打开了几个设计文件时尤其要注意21（1）定义器件2.电路编译与适配a.选择AssignDevice选项，弹出Device对话框。b.在DeviceFamily下拉列表框中选择适配器件的系列，在Devices中选择器件的型号，然后单击OK按