基于VHDL语言的十六路彩灯控制器设计

11引言VHDLVERYHIGLLSPEEDINTEGRATEDCIRCUITHARDWAREDESCRIPTIONLANGUAGE即超高速集成电路硬件描述语言。它是20世纪70年代和80年代初由美国国防部为其超高速集成电VHSIC计划提出的，支持硬件的设计、综合、验证和测试，主要用于描述数字系统的行为、结构、功能和接口1，也是一种应用较为广泛的HDL语言，能对范围广泛的各种复杂的网络（如电路系统、印刷电路板、芯片、逻辑门等）在不同的抽象级加以描述，而且在整个设计过程中可使用同一种语言。采用VHDL作为HDL综合设计的优点有标准语言，即设计者可在不同的环境（例如MAXPLUSII）下进行设计；仿真和综合均可采用同一种语言进行；VHDL中提供的大量的模块资源，简化了设计者的开发工作；由VHDL描述的源文件既是程序软件又可作为设计的文档。每当夜幕降临，街上的彩灯便发出形态各异、色彩斑斓的耀眼光芒，尤其是节假日，主要干道更是彩灯齐放，烘托出浓厚的节日气氛现代舞台上彩灯的闪烁越发引人注目，更容易使人陶醉在欢乐的海洋中彩灯装置多种多样2，本文在设计中采用EDA技术，应用目前广泛应用的VHDL硬件电路描述语言，实现十六路彩灯控制器的设计，利用MAXPLUSII集成开发环境进行综合、仿真，并下载到CPLD可编程逻辑器件中，完成系统的控制作用。11课程设计背景随着电子技术的发展,应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展，EDAELECTRONICDESIGNAUTOMATIC技术的应用引起电子产品及系统开发的革命性变革。VHDL语言作为可编程逻辑器件的标准语言描述能力强,覆盖面广，抽象能力强,在实际应用中越来越广泛。在这个阶段，人们开始追求贯彻整个系统设计的自动化，可以从繁重的设计工作中彻底解脱出来，把精力集中在创造性的方案与概念构思上，从而可以提高设计效率，缩短产品的研制周期。整个过程通过EDA工具自动完成，大大减轻了设计人员的工作强度，提高了设计质量，减少了出错的机会。VHDL是美国国防部提出的一种经过标准化认证的硬件描述语言，使用VHDL语言进行硬件设计有如下特点将一项工程设计（或称设计实体）分成外部（或称可视部分，即端口）和内部（或称不可视部分），即设计实体的内部功能和算法完成部分。本文介绍应用2美国ALTERA公司的MAXPLUS平台，使用VHDL硬件描述语言实现的十六路彩灯控制系统。12课程设计目的当前电子系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、质量轻、用电省的方向发展。推动该潮流发展的决定性因素之一就是使用了现代化的设计工具。EDA4是电子设计自动化（ELECTRONICDESIGNAUTOMATION）的缩写，在20世纪60年代中期从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。EDA现已广泛用于机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学和军事等众多领域的设计和制造。作为通信专业的学生，通过这次EDA方面的课程设计，可以提高我们对EDA领域及通信电路设计领域的认识，有利于培养我们在通信电路EDA方面的设计能力。一人一题特别有利于锻炼我们独立分析问题和解决问题的能力。设计过程的复杂加老师的严格要求有益于培养我们严谨的工作作风。32理论基础21EDA技术及发展20世纪末，数字电子技术得到飞速发展，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化的提高。在其推动下，数字电子技术的应用已经渗透到人类生活的各个方面。从计算机到手机，从数字电话到数字电视，从家用电器到军用设备，从工业自动化到航天技术，都尽可能采用数字电子技术。EDA技术就是依靠功能强大的电子计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL（HARDWAREDESCRIPTIONLANGUAGE）为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑化简、编译、综合、优化、仿真，直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC（APPLICATIONSPECIFICINTEGRATEDCIRCUIT）芯片中，实现既定的电子电路设计功能EDA的优点使得电子电路设计者的工作仅限于利用硬件描述语言和EDA软件平台来完成对系统硬件功能的实现；极大地提高了设计效率；减少设计周期；节省设计成本。EDA的发展历经三个阶段CAD（COMPUTERAIDEDDESIGN）、CAE（COMPUTERAIDEDENGINEERING）、EDA（ELECTRONICDESIGNAUTOMATION）CAD计算机辅助设计。EDA技术发展的早期阶段，主要借助计算机对所设计的电路进行一些模拟和预测，辅助进行集成电路版图编辑、印刷电路板PCB（PRINTEDCIRCUITBOARD）布局布线等简单的版图绘制等工作。CAE计算机辅助工程设计。在CAD的工具逐步完善的基础上发展起来的，尤其是人们在设计方法学、设计工具集成化方面取得了长足的进步，利用计算机建立各种设计单元库，大大提高了工作效率。20世纪90年代以来，微电子工艺水平已经达到了65纳米级在一个芯片上已经可以集成上百万乃至数亿只晶体管，芯片速度达到了吉比特/秒量级，百万门以上的可编程逻辑器件陆续面世，对电子设计的工具提出了更高的要求，提供了广阔的发展空间。EDA电子设计自动化设计。前期将设计师的高层次设计由工具来完成，如可以将用户要求转换为设计技术规范，有效处理可用资源与理想设计目标之间的矛盾按具4体的的硬件、软件和算法分解设计等。设计师可以在不太长的时间内使用EDA工具，通过一些简单标准化的设计过程，利用微电子厂家提供的设计库来完成数万门ASIC和集成系统的设计与验证。EDA以系统级设计为核心，包括系统行为级描述与结构综合，系统仿真与测试验证，系统划分与指标分配，系统决策与文件生成等一整套的电子系统设计自动化工具。不仅具有电子系统设计的能力，而且能提供独立于工艺和厂家的系统级设计能力，具有高级抽象的设计构思手段。提供方框图、状态图和流程图的编辑能力，具有适合层次描述和混合信号描述的硬件描述语言如VHDL、AHDL或VERILOGHDL，同时含有各种工艺的标准元件库。EDA设计流程如图11所示图11EDA设计流程图用VHDL硬件描述语言的形式来进行数字系统的设计方便、灵活，利用EDA软件进行编译、优化、仿真极大地减少了电路设计时间和可能发生的错误，降低了开发的成本，这种设计方法已成为当今数字系统设计的潮流3。22VHDL语言概述电子设计自动化（EDA）的关键技术之一是要求用形式化方法来描述数字系统的硬件电路。VHDL硬件描述语言在电子设计自动化中扮演着重要的角色，他是EDA技术研究的重点之一。硬件描述语言是EDA技术的重要组5成部分，VHDL是作为电子设计主流硬件描述语言，VHDL（VERYHIGHSPEEDINTEGRATEDCIRCUITHARDWAREDESCRIPTIONLANGUAGE）于1983年由美国国防部发起创建，由IEEE进一步发展并在1987年作为IEEE标准10760发布。因此，VHDL成为硬件描述语言的业界标准之一。VHDL作为IEEE的工业标准硬件描述语言，得到众多EDA公司的支持，在电子工程领域，已成为事实上的通用硬件描述语言。VHDL语言具有很强的电路描述和建模能力，能从多个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬件设计任务，提高了设计效率和可靠性，使用VHDL语言，可以就系统的总体要求出发，自上而下地将设计内容细化，最后完成系统硬件的整体设计。一个完整的VHDL程序包括以下几个基本组成部分实体（ENTITY），结构体（ARCHITECTURE），程序包（PACKAGE），库（LIBRARY）。其中，实体是一个VHDL程序的基本单元，由实体说明和结构体两部分组成，实体说明用于描述设计系统的外部接口信号；结构体用于描述系统的行为，系统数据的流程或系统组织结构形式。程序包存放各设计模块能共享的数据类型，常数，子程序等。库用于存放已编译的实体，机构体，程序包及配置。VHDL语言的编译环境有不同的版本，我们应用的是ALTERA公司的MAXPLUS软件，它的操作顺序如下使用TEXTEDITOR编写VHDL程序使用COMPILER编译VHDL程序；使用WAVE2FORMEDITOR，SIMULAROT仿真实验；使用TIMINGANALTZER进行芯片的时序分析；用FLOORPLANEDITOR锁定芯片管脚位置；使用PROGRAMMER将编译好的VHDL程序下载到芯片中。VHDL进行工程设计的优点是显而易见的（1）与其他的硬件描述语言相比，VHDL具有更强的行为描述能力，从而决定了他成为系统设计领域最佳的硬件描述语言。强大的行为描述能力是避开具体的器件结构，从逻辑行为上描述和设计大规模电子系统的重要保证。（2）VHDL丰富的仿真语句和库函数，使得在任何大系统的设计早期就能查验设计系统的功能可行性，随时可对设计进行仿真模拟。（3）VHDL语句的行为描述能力和程序结构决定了他具有支持大规模设计的分解和已有设计的再利用功能。符合市场需求的大规模系统高效，高速的完成必须有多人甚至多个代发组共同并行工作才能实现。（4）对于用VHDL完成的一个确定的设计，可以利用EDA工具进行逻辑综合和优化，并自动的把VHDL描述设计转变成门级网表。（5）VHDL对设计的描述具有相对独6立性，设计者可以不懂硬件的结构，也不必管理最终设计实现的目标器件是什么，而进行独立的设计。（6）用VHDL语言编写的源程序便于文档管理，用源代码描述来进行复杂控制逻辑的设计，既灵活方便，又便于设计结果的交流、保存和重用。在VHDL语言中，状态机有两种莫尔型和米勒型。莫尔型状态机的输出仅是状态向量的函数，输出信号只和状态机所处的状态有关。图21如下CLKOUTPUTSINPUTSRES组合逻辑1寄存器组合逻辑2图21莫尔型状态机模型米勒型状态机的输出变化要领先一个时钟周期，它的输出既和当前状态有关，又和所有输入信号有关。换句话说，在米勒型状态机中一旦输入信号发生变化或者状态发生变化，输出新好多将随之发生变化。图22如下OUTPUTSCLKRESINPUTS组合逻辑1寄存器图22米勒型状态机模型由于本设计的状态变化与输入信号有关，所以采用米勒型状态机。较好的解决了五种状态（复位状态，测试状态，设置状态，烹调状态，完成状态）之间的转化。程序中，首先使控制器处于复位状态，此时把所有信号清零，再根据输入信号转换状态。综上所述，VHDL语言的极强的行为描述能力和丰富的仿真语句及库函数，决定7了它具有支持大规模设计的分析和已有设计的再利用功能5和功能6，用VHDL完成一个确定的设计，可以利用EDA工具进行逻辑综合和优化，并自动把VHDL描述设计转变成门级网表。这种方式突破了门级设计的瓶颈，极大地减少了电路设计的时间和可能发生的错误，降低了开发成本。VHDL的设计流程如下1设计规范的定义。明确设计的目的，进行设计的总体规划。分析设计要求，以及自己要达到的设计目的和目标。2采用VHDL进行设计描述。这部分包括设计规划和程序的编写。设计规划主要包括设计方式的选择及是否进行模块划分。设计方式一般包括直接设计，自顶向下和自底向下设计。3VHDL程序仿真。对于某些人而言，仿真这一步似乎是可有可无的。但是对于一个可靠的设计而言，任何设计最好都进行仿真，以保证设计的可靠性。另外，对于作为一个独立的设计项目而言，仿真文件的提供足可以证明你设计的完整性。4综合、优化和布局布线。综合指的是将设计描述转化成底层电路的表示形式，其结果是一个网表或者是一组逻辑方程；优化，这个主要是为了提高程序的执行效率及减少资源的利用；布局布线，指的是将逻辑关系转化成电路连接的方式。5仿真。这一步主要是为了确定你的设计在经过布局布线之后，是不是还满足你的设计要求。23MAXPLUSII概述MAXPLUSII是美国ALTERA公司开发的软件，它具有操作系统的程序界面，采用全菜单操作和鼠标操作方式，是一个完全集成化，易学易用的可编程逻辑设计环境。它提供了功能强大，直观便捷和操作灵活的原理图输入设计功能，同时还配备了适用于各种需要的元件库，其中包含基本逻辑元件库（如与非门、反向器、触发器等），宏功能元件（包含了几乎所有74系列的器件）以及功能强大、性能良好的类似于核的兆功能块库，但更为重要的是它提供了使用方便，精度良好的时序仿真器，能够对系统中任一元件的功能进行精确的时序仿真，精度达01NS，非常准确。MAXPLUSII开发系统是一个完全集成化、易学易用的可编程逻辑器件设计和开发系统，它提供了一种真正与结构无关的可编程逻辑设计环境。它所提供的灵活性和高效性是无可比拟的，其丰富的图形界面，辅之以完整的、可即时访问的在线文档，使设计人员能够轻松、愉快地掌握和使用MAXPLUSII软件。MAXPLUSII支持灵活多样的8输入方式原理图输入、硬件描述语言输入、波形输入，以及层次设计输入。MAXPLUSII的设计输入、处理和校验功能全部集成在统一的开发环境下，这样可以加快动态调试进程。它提供丰富的库单元供设计者使用，包括74系列的全部器件、多种特殊的逻辑宏功能（MACROFUNCTION）和参数化功能模块（LPMLIBRARYOFPARAMETERIZEDMODULES），但更为重要的是MAXPLUSII还提供了原理图输入多层次设计功能，使得用户能设计更大规模的电路系统，以及使用方便、精度良好的时序仿真器。与传统的数字电路实验相比，MAXPLUSII提供灵活多样的层次化输入设计功能，具有显著的优势1能进行任意层次的数字系统设计。传统的数字电路实验只能完成单一层次的设计，使设计者无法了解和实现多层次的硬件数字系统设计；2对系统中的任一层次或任一元件的功能进行精确的时序仿真，精度达01NS，因此能发现对系统可能产生不良影响的竞争冒险现象；3通过时序仿真，能迅速定位电路系统的错误所在，并随时纠正；4能对设计方案进行随时更改，并储存设计过程中所有的电路和测试文件入档；5通过编译和下载，能在FPGA或CPLD上对设计项目随时进行硬件测试验证；6如果使用FPGA和配置编程方式，将不会有器件损坏和损耗问题；7符合现代电子设计技术规范。传统的数字电路实验利用手工连线的方法完成元件连接，容易对学习者产生误导，以为只要将元件间的引脚用引线按电路图连上即可，而不必顾及引线长短，粗细弯曲方式，可能产生的分布电感和电容效应，以及电磁兼容性等等十分重要的问题。MAXPLUSII还提供设计校验的仿真器，其中包括功能仿真和时序仿真。仿真器的灵活性很强电路设计完成后，需要验证电路设计的逻辑功能是否正确。这是一项简单的逻辑检查，可采用功能仿真，这对于初步的逻辑功能检测非常方便。功能检查完成后，可进行时序仿真。MAXPLUSII的时序分析程序可以计算点到点的器件延时，确定器件引脚上的建立时间和保持时间要求，还可计算最高时钟频率。用MAXPLUSII软件进行逻辑设计的步骤包括1根据所选课题的任务和设计指标要求，确定总体设计方案，画出总体方案的系统框图；2进行底层单元电路分析及输入设计、编译、仿真；3利用已编译正确的底层单元电路模块，画出顶层电路的原理图，进行编译调试和仿真测试；94撰写设计报告。MAXPLUSII的设计流程可以用如下图23所示图形成VHDL编辑器编译网表提取数据库建立逻辑综合逻辑分割匹配延时网表提取编辑文件汇编编辑器图23MAXPLUSII设计流程从图23可清晰了解到MAXPLUSII提供了一种与结构无关的设计环境，使设计者能方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。他包括设计输入编辑、编译网表提取、数据库建立、逻辑综合、逻辑分割、适配、延时网表提取、编辑文件汇编以及编程下载9个步骤。101设计说明书6逻辑综合2建立VHDL行为模块型7测试向量生成3VHDL行为仿真8功能仿真4VHDLRTL级建模5前端功能仿真设计完成11硬件测试9结构综合10门级时序仿真3十六路彩灯控制器详细设计在21世纪的今天，汽车已经逐渐为越来越多的人们所拥有，在家庭中的普及率不断提高，大大的方便了我们的生活。汽车尾灯由六支只LED灯组成，它是汽车电子电路系统的重要组成部分。本文采用EDA技术，利用MAXPLUSII工作平台和VHDL设计语言，设计了一个十六路彩灯控制器芯片，该芯片具有六种花型循环变化，有清零开关，并且可以选择快慢两种节拍的功能。31设计方案用VHDL进行设计，首先应该理解，VHDL语言是一种全方位硬件描述语言，包括系统行为级，寄存器传输级和逻辑门级多个设计层次。应充分利用VHDL“自顶向下”的设计优点以及层次化的设计概念，层次概念对于设计复杂的数字系统是非常有用的，它使得我们可以从简单的单元入手，逐渐构成庞大而复杂的系统。应用VHDL进行自顶向下的设计，是采用可完全独立于目标器件芯片物理结构的硬件描述语言。就是使用VHDL模型在所有综合级别上对硬件设计进行说明、建模和仿真测试。其设计流程如图31所示11图31VHDL自顶向下设计流程基于可编程逻辑器件CPLD/FPGA的芯片，使用硬件描述语言（VHDL）设计一个十六路彩灯控制器芯片，并进行计算机仿真和编程下载。要求该十六路彩灯控制器芯片能够实现如下功能六种花型循环变化，有清零开关，并且可以选择快慢两种节拍的功能。本文设计一个十六路彩灯控制器，六种花型循环变化，有清零开关，并且可以选择快慢两种节拍根据系统设计要求可知，整个系统共有三个输入信号控制彩灯节奏快慢的基准时钟信号CLKIN，系统清零信号CLR，彩灯节奏快慢选择开关CHOSEKEY；共有16个输出信号LED150，分别用于控制十六路彩灯根据以上设计要求，我们可将整个彩灯控制器CDKZQ分为两大模块时序控制电路SXKZ和显示控制电路XSKZ，整个十六路彩灯控制系统设计的模块图如图32所示图32十六路彩灯控制器图该框图的实现功能如下CHOSEKEY是彩灯节奏快慢选择开关，高电平有效，用于选择彩灯节奏的快慢。CLKIN是控制彩灯节奏快慢的基准时钟信号，任意频率的脉冲，作为时钟信号使用。CLR是系统清零信号，高电平有效，用于恢复系统的原始状态。LED150是16个输出信号，高电平有效，分别用于显示不同控制情况下十六路彩灯显示状态。32设计原理系统的工作原理如下时序控制电路SXKZ根据输入信号CLKIN，CLR，CHOSEKEY产生符合一定要求的、供显示控制电路XSKZ使用的控制时钟信号，而显示控制电路XSKZ则根据时序控制电路SXKZ输入的控制时钟信号，输出6中花型循环变化的、控制十六路彩灯工作的控制信号，这些控制信号加上驱动电路一起控制彩灯工作。1233模块设计（1）时序控制电路SXKZ模块在设计时序控制电路SXKZ模块时，可利用数器来产生所需的控制时钟信号CLK。具体过程是这样的，在CLKIN作用下，计数器开始计数，当计数器过到分频值时，对计数器进行清零，同时使输出信号反相，从而实现对CLKIN的分频。时序控制电路SXKZ模块的设计思路如下图33所示图33时序控制电路SXKZ模块设计图其中CHOSEKEY是彩灯节奏快慢选择开关，用于选择彩灯节奏的快慢。CLKIN是控制彩灯节奏快慢的基准时钟信号，任意频率的脉冲，作为时钟信号使用。CLR是系统清零信号，低电平有效，用于恢复系统的原始状态。CLK是输出信号，高电平有效。时序控制电路SXKZ模块的VHDL程序主要代码如下BEGINIFCLR1THEN/当CLR1时清零，否则正常工作CLLK14FLOWERFLOWERFLOWERFLOWERFLOWERFLOWERFLOWERFLOWERFLOWERFLOWERFLOWERFLOWERFLOWERFLOWERF6CURRENT_STATES1/当前状态是S6时,输出为F6,下一状态为S1ENDCASEENDIFENDPROCESSLEDFLOWERENDARCHITECTUREART/结构体结束25附录3整个电路系统的VHDL源程序清单/CDKZQVHD/命名CDKZQVHD文件LIBRARYIEEE/库说明语句USEIEEESTD_LOGIC_1164ALL/程序包说明语句ENTITYCDKZQISPORTCLK_ININSTD_LOGIC/输入信号CLKINCLRINSTD_LOGIC/输入信号CLRCHOSE_KEYINSTD_LOGIC/输入信号CHOSEKEYLEDOUTSTD_LOGIC_VECTOR15DOWNTO0/输出信号LED（150）ENDENTITYCDKZQ/实体部分ARCHITECTUREARTOFCDKZQIS/结构体的开始COMPONENTSXKZISPORTCHOSE_KEYINSTD_LOGICCLK_ININSTD_LOGICCLRINSTD_LOGICCLKOUTSTD_LOGICENDCOMPONENTSXKZ/SXKZ组件COMPONENTXSKZISPORTCLKINSTD_LOGICCLRINSTD_LOGICLEDOUTSTD_LOGIC_VECTOR15DOWNTO0ENDCOMPONENTXSKZ/XSKZ组件SIGNALS1STD_LOGIC/信号S1为SXKZ的输出信号同时为XSKZ的输入信号BEGINU1SXKZPORTMAPCHOSE_KEY,CLK_IN,CLR,S1U2XSKZPORTMAPS1,CLR,LEDENDARCHITECTUREART/结构体的结束14大学本科生毕业设计（论文）撰写规范本科生毕业设计（论文）是学生在毕业前提交的一份具有一定研究价值和实用价值的学术资料。它既是本科学生开始从事工程设计、科学实验和科学研究的初步尝试，也是学生在教师的指导下，对所进行研究的适当表述，还是学生毕业及学位资格认定的重要依据。毕业论文撰写是本科生培养过程中的基本训练环节之一，应符合国家及各专业部门制定的有关标准，符合汉语语法规范。指导教师应加强指导，严格把关。1、论文结构及要求论文包括题目、中文摘要、外文摘要、目录、正文、参考文献、致谢和附录等几部分。11题目论文题目应恰当、准确地反映论文的主要研究内容。不应超过25字，原则上不得使用标点符号，不设副标题。12摘要与关键词121摘要本科生毕业设计（论文）的摘要均要求用中、英两种文字给出，中文在前。摘要应扼要叙述论文的研究目的、研究方法、研究内容和主要结果或结论，文字要精炼，具有一定的独立性和完整性，摘要一般应在300字左右。摘要中不宜使用公式、图表，不标注引用文献编号，避免将摘要写成目录式的内容介绍。122关键词关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条（参照相应的技术术语标准），一般列35个，按词条的外延层次从大到小排列，应在摘要中出现。13目录目录应独立成页，包括论文中全部章、节的标题及页码。1514论文正文论文正文包括绪论、论文主体及结论等部分。141绪论绪论一般作为论文的首篇。绪论应说明选题的背景、目的和意义，国内外文献综述以及论文所要研究的主要内容。文管类论文的绪论是毕业论文的开头部分，一般包括说明论文写作的目的与意义，对所研究问题的认识以及提出问题。绪论只是文章的开头，不必写章号。毕业设计（论文）绪论部分字数不多于全部论文字数的1/4。142论文主体论文主体是论文的主要部分，要求结构合理，层次清楚，重点突出，文字简练、通顺。论文主体的内容要求参照大学本科生毕业设计（论文）的规定第五章。论文主体各章后应有一节“本章小结”。143结论结论作为单独一章排列，但不加章号。结论是对整个论文主要成果的归纳，要突出设计（论文）的创新点，以简练的文字对论文的主要工作进行评价，一般为4001000字。15参考文献参考文献是论文不可缺少的组成部分，它反映了论文的取材来源和广博程度。论文中要注重引用近期发表的与论文工作直接有关的学术期刊类文献。对理工类论文，参考文献数量一般应在15篇以上，其中学术期刊类文献不少于8篇，外文文献不少于3篇；对文科类、管理类论文，参考文献数量一般为1020篇，其中学术期刊类文献不少于8篇，外文文献不少于3篇。在论文正文中必须有参考文献的编号，参考文献的序号应按在正文中出现的顺序排列。产品说明书、各类标准、各种报纸上刊登的文章及未公开发表的研究报告（著名的内部报告如PB、AD报告及著名大公司的企业技术报告等除外）不宜做为参考文献引用。但对于工程设计类论文，各种标准、规范和手册可作为参考文献。引用网上参考文献时，应注明该文献的准确网页地址，网上参考文献不包含在上述规定的文献数量之内。1616致谢对导师和给予指导或协助完成论文工作的组织和个人表示感谢。内容应简洁明了、实事求是，避免俗套。17附录如开题报告、文献综述、外文译文及外文文献复印件、公式的推导、程序流程图、图纸、数据表格等有些不宜放在正文中，但有参考价值的内容可编入论文的附录中。基于VHDL语言的十六路彩灯控制器设计第17页共50页172、论文书写规定21论文正文字数理工类论文正文字数不少于20000字。文管类论文正文字数1200020000字。其中汉语言文学专业不少于7000字。外语类论文正文字数800010000个外文单词。艺术类论文正文字数30005000字。22论文书写本科生毕业论文用B5纸计算机排版、编辑与双面打印输出。论文版面设置为毕业论文B5纸、纵向、为横排、不分栏，上下页边距分别为25CM和2CM，左右页边距分别为24CM和2CM，对称页边距、左侧装订并装订线为0CM、奇偶页不同、无网格。论文正文满页为29行，每行33个字，字号为小四号宋体，每页版面字数为957个，行间距为固定值20磅。页眉。页眉应居中置于页面上部。单数页眉的文字为“章及标题”；双数页眉的文字为“大学本科生毕业设计（论文）”。页眉的文字用五号宋体，页眉文字下面为2条横线（两条横线的长度与版芯尺寸相同，线粗05磅）。页眉、页脚边距分别为18CM和17CM。页码。页码用小五号字，居中标于页面底部。摘要、目录等文前部分的页码用罗马数字单独编排，正文以后的页码用阿拉伯数字编排。23摘要中文摘要一般为300字左右，外文摘要应与中文摘要内容相同，在语法、用词和书写上应正确无误，摘要页勿需写出论文题目。中、外文摘要应各占一页，编排装订时放置正文前，并且中文在前，外文在后。24目录目录应包括论文中全部章节的标题及页码，含中、外文摘要；正文章、节题目；参考文献；致谢；附录。正文章、节题目（理工类要求编写到第3级标题，即。文科、管理类可视论文需要进行，编写到23级标题。）25论文正文251章节及各章标题论文正文分章、节撰写，每章应另起一页。各章标题要突出重点、简明扼要。字数一般在15字以内，不得使用标点符号。标题中尽量不用英文缩写词，对必须采用者，应使用本行业的通用缩写词。252层次基于VHDL语言的十六路彩灯控制器设计第18页共50页18层次以少为宜，根据实际需要选择。层次代号格式见表1和表2。表1理工类论文层次代号及说明层次名称示例说明章第1章章序及章名居中排，章序用阿拉伯数字节11条111题序顶格书写，与标题间空1字，下面阐述内容另起一段款1111题序顶格书写，与标题间空1字，下面阐述内容在标题后空1字接排项1题序空2字书写，以下内容接排，有标题者，阐述内容在标题后空1字版心左边线版心右边线表2文管类论文层次代号及说明章节条款项一、（一）1（1）居中书写空2字书写空2字书写空2字书写空2字书写版心左边线版心右边线各层次题序及标题不得置于页面的最后一行（孤行）。26参考文献正文中引用文献标示应置于所引内容最末句的右上角，用小五号字体。所引文献编号用阿拉伯数字置于方括号“”中，如“二次铣削1”。当提及的参考文献为文中直接说明时，其序号应该与正文排齐，如“由文献8，1014可知”。经济、管理类论文引用文献，若引用的是原话，要加引号，一般写在段中；若引的不是原文只是原意，文前只需用冒号或逗号，而不用引号。在参考文献之外，若有注释的话，建议采用夹注，即紧接文句，用圆括号标明。不得将引用文献标示置于各级标题处。参考文献书写格式应符合GB77141987文后参考文献著录规则。常用参考文献编写项目和顺序应按文中引用先后次序规定如下著作图书文献基于VHDL语言的十六路彩灯控制器设计第19页共50页19序号作者书名（版次）出版地出版者，出版年引用部分起止页第一版应省略翻译图书文献序号作者书名（版次）译者出版地出版者，出版年引用部分起止页第一版应省略学术刊物文献序号作者文章名学术刊物名年，卷（期）引用部分起止页学术会议文献序号作者文章名编者名会议名称，会议地址，年份出版地，出版者，出版年引用部分起止页学位论文类参考文献序号研究生名学位论文题目出版地学校（或研究单位）及学位论文级别答辩年份引用部分起止页西文文献中第一个词和每个实词的第一个字母大写，余者小写；俄文文献名第一个词和专有名词的第一个字母大写，余者小写；日文文献中的汉字须用日文汉字，不得用中文汉字、简化汉字代替。文献中的外文字母一律用正体。作者为多人时，一般只列出前3名作者，不同作者姓名间用逗号相隔。外文姓名按国际惯例，将作者名的缩写置前，作者姓置后。学术会议若出版论文集者，可在会议名称后加上“论文集”字样。未出版论文集者省去“出版者”、“出版年”两项。会议地址与出版地相同者省略“出版地”。会议年份与出版年相同者省略“出版年”。学术刊物文献无卷号的可略去此项，直接写“年，（期）”。参考文献序号顶格书写，不加括号与标点，其后空一格写作者名。序号应按文献在论文中的被引用顺序编排。换行时与作者名第一个字对齐。若同一文献中有多处被引用，则要写出相应引用页码，各起止页码间空一格，排列按引用顺序，不按页码顺序。参考文献书写格式示例见附录1。27名词术语科技名词术语及设备、元件的名称，应采用国家标准或部颁标准中规定的术语或名称。标准中未规定的术语要采用行业通用术语或名称。全文名词术语必须统一。一些特殊名词或新名词应在适当位置加以说明或注解。文管类专业技术术语应为常见、常用的名词。采用英语缩写词时，除本行业广泛应用的通用缩写词外，文中第一次出现的缩写词应该用括号注明英文全文。28计量单位物理量计量单位及符号一律采用中华人民共和国法定计量单位（GB310031021993，见附录2），不得使用非法定计量单位及符号。计量单位符号，除用人名命名的单位第一个字母用大写之外，一律用小写字母。非物理单位（如件、台、人、元、次等）可以采用汉字与单位符号混写的方式，如“万TKM”，“T/（人A）”等。基于VHDL语言的十六路彩灯控制器设计第20页共50页20文稿叙述中不定数字之后允许用中文计量单位符号，如“几千克至1000KG”。表达时刻时应采用中文计量单位，如“上午8点45分”，不能写成“8H45MIN”。计量单位符号一律用正体。29外文字母的正、斜体用法按照GB310031021986及GB71591987的规定使用，即物理量符号、物理常量、变量符号用斜体，计量单位等符号均用正体。210数字按国家语言文字工作委员会等七单位1987年发布的关于出版物上数字用法的规定，除习惯用中文数字表示的以外，一般均采用阿拉伯数字（参照附录3）。211公式原则上居中书写。若公式前有文字（如“解”、“假定”等），文字顶格书写，公式仍居中写。公式末不加标点。公式序号按章编排，如第1章第一个公式序号为“（11）”，附录2中的第一个公式为（1）等。文中引用公式时，一般用“见式（11）”或“由公式（11）”。公式中用斜线表示“除”的关系时，若分母部分为乘积应采用括号，以免含糊不清，如A/BCOSX。通常“乘”的关系在前，如ACOSX/B而不写（A/B）COSX。212插表表格不加左、右边线。表序一般按章编排，如第1章第一个插表的序号为“表11”等。表序与表名之间空一格，表名中不允许使用标点符号，表名后不加标点。表序与表名置于表上，居中排写（见附录4）。表头设计应简单明了，尽量不用斜线。表头中可采用化学符号或物理量符号。全表如用同一单位，将单位符号移到表头右上角，加圆括号（见附录4中的例2）。表中数据应正确无误，书写清楚。数字空缺的格内加“”字线（占2个数字宽度）。表内文字和数字上、下或左、右相同时，不允许用“”、“同上”之类的写法，可采用通栏处理方式（见附录4中的例2）。表内文字说明不加标点。文管类的插表在表下一般根据需要可增列补充材料、注解、附记、资料来源、某些指标的计算方法等。表内文字说明，起行空一格，转行顶格，句末不加标点。表题用五号字，表内文字及表的说明文字均用五号字，中文用宋体。表格容量较大，必要时表格也可分为两段或多段（这只能发生在转页时），转页分段后的每一续表的表头都应重新排字，重排表头的续表上方右侧应注明（续表）字样。213插图插图应与文字紧密配合，文图相符，技术内容正确。2131制图标准基于VHDL语言的十六路彩灯控制器设计第21页共50页21插图应符合技术制图及相应专业制图的规定。机械工程图采用第一角投影法，应符合附录5所列有关标准的规定。电气图图形符号、文字符号等应符合附录6所列有关标准的规定。流程图符合国家标准。对无规定符号的图形应采用该行业的常用画法。2132图题及图中说明每个图均应有图题（由图号和图名组成）。图号按章编排，如第1章第一图的图号为“图11”等。图题置于图下。有图注或其他说明时应置于图题之上。图名在图号之后空一格排写。引用图应说明出处，在图题右上角加引用文献编号。图中若有分图时，分图号用A、B等置于分图之下。图中各部分说明应采用中文（引用的外文图除外）或数字项号，各项文字说明置于图题之上（有分图题者，置于分图题之上）。图题用五号字，图内文字及说明均用五号字，中文用宋体。2133插图编排插图与其图题为一个整体，不得拆开排写于两页。插图应编排在正文提及之后，插图处的该页空白不够排写该图整体时，则可将其后文字部分提前排写，将图移到次页最前面。2134坐标单位有数字标注的坐标图，除无单位者（如标示值）之外，必须注明坐标单位。2135论文中照片图及插图毕业论文中的照片图均应是原版照片粘贴（或数码像机图片），照片可为黑白或彩色，应主题突出、层次分明、清晰整洁、反差适中。照片采用光面相纸，不宜用布纹相纸。对金相显微组织照片必须注明放大倍数。毕业论文中的插图不得采用复印件。对于复杂的引用图，可采用数字化仪表输入计算机打印出来的图稿。214附录理工类论文附录的序号采用“附录1”、“附录2”等，附录顺序为开题报告、文献综述、外文文献的中文译文及外文复印件等。文管类论文附录序号相应采用“附录一”、“附录二”等。基于VHDL语言的十六路彩灯控制器设计第22页共50页223、论文排版要求31纸张要求及页面设置名称格式要求纸张B5（182257），幅面白色页面设置上下页边距25CM和2CM，左右页边距24CM和2CM，页眉、页脚分别为18CM和17CM，对称页边距、左侧装订并装订线为0CM、奇偶页不同、无网格页眉宋体字五号居中页码宋体字小五号居中32封面详见模版、B5纸单面打印名称格式要求本科毕业设计/论文宋体字小二号，行距固定值25磅，间距段前、段后分别为05行，要求字体居中论文题目黑体字二号,行距固定值25磅,间距段前、段后分别为05行。论文题目中文字数不得超过25字,要求字体居中填写姓名宋体字小三号,行距固定值20磅,间距段前、段后分别为05行,要求字体居中大学楷体字小二号，行距固定值20磅,间距段前、段后分别为05行。每字间空1格,要求字体居中年月宋体字小三号，行距固定值20磅,间距段前、段后分别为05行。数字用阿拉伯数字，日期为论文提交日期,要求字体居中33封面2详见模版、B5纸单面打印名称格式要求本科毕业设计/论文宋体字小二号，行距固定值25磅,间距段前、段后分别为05行，要求字体居中论文题目黑体字二号，行距固定值25磅,间距段前、段后分别为05行。论文题目中文字数不得超过25字，要求字体居中学院（系）宋体字四号，行距固定值20磅,间距段前、段后分别为05行，字体左对齐专业同上学生姓名同上学号同上指导教师同上答辩日期同上34本科毕业设计/论文任务书单面打印本科毕业设计/论文B5纸，单面打印，不编页码35中、英文摘要名称中文摘要英文摘要标题摘要黑体字小二居中，行距固定值20磅，间距段前、段后分别为1行ABSTRACTTIMESNEWROMAN体小二号居中，行距固定值20磅，间距段前、段后分别为1行段落文字宋体字小四号，行距固定值20磅TIMESNEWROMAN体小四号，行距固定值20磅关键词同上，“关键词”三字加粗同上，“KEYWORDS”两词加粗页码罗马大写数字，TIMESNEWROMAN体小五号字罗马大写数字，TIMESNEWROMAN体小五号字36目录名称示例格式要求标题目录黑体字小二号居中，行距固定值20磅，间距段前、段后分别为1行各章目录格式范例黑体字小四号,行距固定值20磅，两端对齐，页码右对齐基于VHDL语言的十六路彩灯控制器设计第23页共50页23节标题目录格式范例宋体字小四号，行距固定值20磅，两端对齐，页码右对齐，左缩进2字符条标题目录格式范例宋体字小四号，行距固定值20磅,两端对齐，页码右对齐，左缩进3字符（条标题目录文科左缩进2字符）页码格式范例罗马大写数字，TIMESNEWROMAN体小五号字37正文示例名称理工论文文科论文格式要求各章标题第1章一、黑体字小二号居中，行距固定值20磅，间距段前、段后分别为1行，理工类章序号与章名间空一个汉字节标题11（一）黑体字小三号，行距固定值20磅，间距段前、段后分别为05行，理工类题序与题名间空一个汉字条标题1111、黑体字四号，行距固定值20磅，间距段前、段后分别为05行，理工类题序与题名间空一个汉字款标题1111（1）黑体字小四号，行距固定值20磅，理工类题序与题名间空一个汉字正文段落文字宋体字小四号，段落首行左缩进2个汉字。行距固定值20磅（段落中有数学表达式时，可根据表达需要设置该段的行距）38其它名称格式要求结论标题要求同各章标题，正文部分宋体字小四号，行距固定值20磅，段落首行左缩进2个汉字参考文献标题要求同各章标题，正文部分宋体字小四号（英文用TIMESNEWROMAN体小四号），行距固定值20磅致谢标题要求同各章标题，正文部分宋体字小四号，行距固定值20磅，（英文用TIMESNEWROMAN体小四号）附录标题要求同各章标题，正文部分宋体字小四号（英文用TIMESNEWROMAN体小四号），段落首行左缩进2个汉字。行距固定值20磅，（段落中有数学表达式时，可根据表达需要设置该段的行距），装订时附录内容加封面大学毕业设计/论文评审意见表B5纸，单面打印，不编页码大学毕业设计/论文答辩委员会评语表B5纸，单面打印，不编页码注1毕业设计/论文模版用WORD2003文档排版，详见教务处网页“文档下载”“实践教学用表”中毕业设计/论文模版，下载的模版文档会变形需要进行整理。2未注明事宜，请查看撰写规范有关要求。4、论文打印输出要求41输出样式计算机双面打印输出。42字体字号论文正文字体为宋体，小四号字。第一层次（章）题序和标题用小二号黑体字。题序和标题之间空1个字。第二层次（节）题序和标题用小三号黑体字。题序和标题之间空1个字。第三层次（条）题序和标题用四号黑体字。第四层次（款）题序和标题用小四号黑体字。基于VHDL语言的十六路彩灯控制器设计第24页共50页24第五层次（项）题序和标题用小四号宋体字。页码用小五号字，在底线下居中。论文的中文和外文摘要属二次文献置于目录前，并编入目录，按第一层次（章）的编辑要求处理。参考文献、致谢、附录同样按第一层次（章）的编辑要求处理，另起新页，与正文一起顺序用阿拉伯数字编页。43摘要及关键词中文摘要题头用小二号黑体字居中排写，然后隔行书写摘要的文字部分，摘要正文用小四号宋体，行距20磅。英文论文摘要另起一页，其内容及关键词应与中文摘要一致。英文选用字体TIMESNEWROMAN，字号与中文摘要相同。摘要的中、外文示例见附录7和附录8。摘要正文后下空一行打印“关键词”三字，关键词题头用小四号宋体字字体加粗顶格书写，然后空一格书写有关关键词，各关键词之间加标点符号“；”最后一词之后不加标点符号。44目录目录题头用小二号黑体字居中排写。目录中各章题序及标题用小四号黑体，其余用小四号宋体,行距为20磅。目录的打印实例见附录9和附录10。45正文层次正文层次的编排理工类论文应采用表3的格式，文管类可采用表4的格式。表3理工类论文层次代号打印说明层次名称示例说明章第1章小二号黑体节11小三号黑体条111四号黑体款1111项1小四号黑体正文用小四号宋体基于VHDL语言的十六路彩灯控制器设计第25页共50页25表4文管类论文层次代号打印说明章节条款项一、（一）1（1）小二号黑体居中排空2字，小三号黑体空2字，四号黑体空2字，小四号黑体空2字，小四号宋体正文的示例参见附录11和附录12。46公式公式序号的右侧符号靠右边线顶边排写。公式较长时最好在等号“”处转行，如难实现，则可在、运算符号处转行，转行时运算符号仅书写于转行式前，不重复书写。公式中第一次出现的物理量应给予注释，注释的转行应与破折号“”后第一个字对齐，格式见下例式中MF试样断裂前的最大扭矩（NM）；F试样断裂时的单位长度上的相对扭转角，F（RAD/MM）。公式中应注意分数线的长短（主、副分线严格区分），长分线与等号对齐，如213NXDDL基于VHDL语言的十六路彩灯控制器设计第26页共50页26附录1参考文献示例参考文献1崔忠圻金属学及热处理北京机械工业出版社，1989，36452张安峰，邢建东，陆文华高铬铸铁的氧化行为金属学报，1993，29（6）2632683周敬跃，李伟文利用基元叶片理论单级跨音速轴流压气机特性见中国工程热物理学术讨论会北京工程热物理研究所，1985，1811964王连东镦粗新理论及新工艺的研究硕士学位论文齐齐哈尔东北重型机械学院,1992，1261345JOHNKT,GEORGESAALLOYANDMICROSTRUCTURALDESIGNLONDONACADEMICPRESSINCLTD1993，1252362386SISLERHHELECTRONICSTRUCTUREPROPERTIESANDTHEPERIODICLOW,SELECTEDTOPICSINMODERNCH