电子信息科学与技术专业EDA课程设计.ppt

edaeda课程设计课程设计 -16x16-16x16字符发生器字符发生器 学 院 : 阜阳师范学院 专 业 : 电子信息科学 与技术 班 级 :08级电子一班 本组成员姓 名(学 号) : 一设计任务及要求一设计任务及要求 1.1.设计任务设计任务: :利用实验箱上利用实验箱上16x1616x16点阵点阵, ,设计字符发生设计字符发生 器器, ,可以循环显可以循环显 示预置字符示预置字符: :同心协力。同心协力。 2.2.设计要求设计要求: : (1) (1)利用利用vhdlvhdl编写字符扫描驱动电路编写字符扫描驱动电路; ; (2) (2)设计一个可以自动循环显示设计一个可以自动循环显示4 4个字符的电路；个字符的电路； （3 3）编写预置字符的）编写预置字符的romrom程序生成模块接入电路程序生成模块接入电路 。 二.总体框图 设计思路： 1.设计任务:利用实验箱上16x16点阵,设计字符发 生器,可以循环显 示预置字符:同心协力。 2.设计要求: (1)利用vhdl编写字符扫描驱动电路; (2)设计一个可以自动循环显示4个字符的电路； （3）编写预置字符的rom程序生成模块接入电路 。 八进制计数器是在addr70输出0-3的循环计数，由此输出与 address1的输出addr40共同作为rom的输入地址，以此决定 q70的输出（即address1的din70的输入），此八进制计数器 是由74ls160十进制计数器修改得来的，输出由原来十进制的0-9循 环输出变为八进制的0-3循环输出。 rom是一个用来存储数据的具有读写功能的的存储器，在此电路中的 作用是存储“同心协力”四个字.在addr70输入相应的地址时读取rom 中的相应的数据，然后在输出端q70输出。 在时钟脉冲的作用下，地址计数器计数，eprom相对应的地址单元 中的代码输出，以驱动列选通线产生电路。地址计数器同时又为行选 通线产生电路。地址随着地址计数器计数值的变化，发光二极管显示 屏逐行扫描，显示屏上显示出字符或图案。 rom是只读存储器存放字符的代码， 它是 字符显示器的核心部件。 2）发光二极管显示屏用来显示字符或图案 ，他是由若干发光二极管组成的点阵式显 示屏。 3) address1的作用是在时钟clk的作用 下将从rom256*8中读出的信号对应正确的 写在1616的点阵上。 各模块功能: 选择器件与功能模块: 用来构成输出八进制的74ls160十进制计数器 74ls160器件图如下: a.b.c.d 为输入端; ldn为置数端;ent与enp为使 能控制端; clrn为置零端; rco为进位输出端; qa.qb.qc.qd为输出端; clk为脉冲信号输入端. 74160内部结构图: 74160功能表: address1模块设计文件 address1.vhd 说明: clk为时钟输入端口; reser为置零端; din70为接受rom数据信号端口; ad40为片选地址输出; hout70,lout70分别为高八位断驱动和 低八位短驱动. address1设计程序： library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity address1 is port( clk,reset:in std_logic; ad :out std_logic_vector(4 downto 0); din:in std_logic_vector(7 downto 0); hout,lout:out std_logic_vector(7 downto 0); end address1; architecture a of address1 is begin process(clk,din,reset) variable q1:std_logic_vector(4 downto 0); begin if clkevent and clk=1then if reset=0or(q1=“11111“)then q1:=“00000“; else q1:=q1+1; end if; end if; case q1(0)is when 0= lout0); when 1= hout0); when others= null; end case; ad=q1; end process; end a; n地址选择器包含行选线产生电路和列选线产生电路，从rom 中选择相应的地址输出。clk为扫描时钟脉冲，控制扫描速度的 快慢；reset为复位端，只有在reset为高电平的情况下， 在脉冲上升沿到来时，ad计数，其中ad41输出扫描驱动信号 ，接入扫描片选端，依次选中led点阵的各列，din输入字符存 储器中每个存储单元的数据，hout70控制led点阵的高八位 lout70 控制led点阵的低八位，din中存储器中调用的数据模 块分别由hout70或lout70输出，在led点阵中经扫描显示 字符。 模块功能： 仿真图： 3.用来存储字符的rom256x8存储器 (1).存入rom中的数据 width=8; depth=256; address_radix=hex; data_radix=hex; content begin 00:00;01:00;02:fe;03:ff;04:02;05 :00;06:02;07:00; -tong 08:92;09:3f;0a:92;0b:10;0c:92;0 d:10;0e:92;0f:10; 10:92;11:10;12:92;13:10;14:92; 15:10;16:da;17:3f; 18:02;19:40;1a:02;1b:80;1c:ff;1 d:7f;1e:02;1f:00; 20:00;21:00;22:00;23:00;24:00;25:04;2 6:00;27:02; -xin 28:c0;29:01;2a:00;2b:00;2c:f0;2d:3f;2e :01;2f:40; 30:02;31:40;32:1c;33:40;34:08;35:40;3 6:00;37:07; 38:00;39:70;3a:80;3b:00;3c:80;3d:00;3 e:00;3f:07; 40:10;41:00;42:10;43:00;44:ff;45:ff;46: 10;47:00; -xie 48:10;49:04;4a:80;4b:03;4c:00;4d:40;4 e:10;4f:20; 50:10;51:1c;52:ff;53:03;54:10;55:00;56 :10;57:40; 58:10;59:80;5a:f8;5b:7f;5c:90;5d:00;5e :00;5f:03; 60:10;61:80;62:10;63:80;64:10;65:80;6 6:10;67:60; -li end; （2）由vhdl编译生成的rom256x8存储器图 1616扫描led点阵的工作原理同8位扫描数码管类似。它有16 个共阴极输出端口，每个共阴极对应有16个led显示灯。所以其 扫描译码地址需4位信号线。 2864e2prom存贮器是电可擦除/编程的只读存贮器，容量为 8k8bit ,有13位并行地址线和8位并行数据线，而一个完整的字 符所需的存贮容间为32字节即324bit，也就是说2864最多可连 续存256个1616点阵字形。存贮方式可事先约定好. 四.总体设计电路图 四.总体设计电路图 1）.工作情况： 将74ls160十进制计数器变为了八进制的计数器。在输入clk1 的作用下在输出端输出000-111的地址数据。八进制输出的地 址数据与address1的输出addr40共同作为了存储器rom 的地址输入。此输入地址选定了存储器中在该地址上存储的数 据。然后将数据在存储器的输出端q70输出。存储器的输出 作用下输出的addr41决定了输出结果在1616的点阵上列循 环扫描。而addr0则决定着输出在1616的点阵上的行扫描，也 即输出时在低位（lout）还是在高位（hout）。 总体上说来就是计数器提供部分地址，而rom是一个字符 的存储库，address1则是决定着要输出的字符如何在1616 的点阵上扫描输出. 2）.模块间的连接关系： 计数器的输出连接在 rom2568的地址输入端， rom2568的输出q70连接在 address1的 din70端。 address1的输出addr40又回到了 rom2568的地址输入端。 1.时序仿真结果 仿真分析: reset接低电平;clk1为clk的10倍,当clk1 第一个上升沿未到来时,列选信号输出端为“00“, 即点阵第一列选通,此时led低八位l7l4为 “1110“十六进制为e,l3l0为“0000“十六进制 为0;led高八位l15l12为“0000“十六进制为 0,l11l8为“0000“十六进制为0. 由此可推断模拟结果符合设计要求. 管脚分配图: 五心得体会 通过本次课程设计我感触很深，这是我做的第一次课程设计，从 开始到结束到是在匆匆忙忙的生活中度过的，但是可以学的到很 多很多的东西，同时不仅可以巩固以前所学过的知识，而且学到 了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次设计，进一步加 深了对eda的了解，让我