基于VHDL单片机设计

1基于VHDL的单片机设计学生丁洁指导老师陈沅涛摘要本文首先对MCS8051单片机的原理进行介绍和分析；接着介绍使用EDA技术，用VHDL语言完成了8051单片机的设计工作；MCS8051单片机的CPU和数模转换器的设计运用了算术逻辑单元ALU算术运算的算法实现和控制单元的状态机；以及数模转换器的调制方法的实现。通过如上的算法实现，可以看出VHDL语言在算法级的设计上具有很多的优势和特点。使用EDA技术设计的结果既可以用FPGACPLD来实施验证，也可以直接做成专用集成电路ASIC。关键词电子设计自动化EDA、VHDL语言、FPGACPLD、8051单片机21引言伴随着集成电路IC技术的发展，电子设计自动化EDA逐渐成为重要的设计手段，己经广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域。电子设计自动化是一种实现电子系统或电子产品自动化设计的技术，它与电子技术、微电子技术的发展密切相关，它吸收了计算机科学领域的大多数最新研究成果，以高性能的计算机作为工作平台，促进了工程发展。EDA技术的发展始干70年代，至今经历了三个阶段。电子线路的CAD计算机辅助设计是EDA发展的初级阶段，80年代初期，形成了CAE计算机辅助工程。也就是所谓的EDA技术中级阶段。90年代出现了以自动综合器和硬件描述语言为基础，全面支持电子设计自动化ESDA电子系统设计自动化，即高级EDA阶段、也就是目前常说的EDA1。使用EDA技术设计的结果既可以用FPGACPLD来实施验证，也可以直接做成专用集成电路ASIC。EDA的一个重要特征就是使用硬件描述语言HDL来完成的设计文件，诞生于1982年的VHDL语言是经IEEE确认的标准硬件描述语言，在电子设计领域受到了广泛的接受。11课题的背景、目的进入90年代，电子信息类产品的开发明显地出现了两个特点一是开发产品的复杂程度加深；二是开发产品的上市时限紧迫。而伴随着如上两个特点的产生，相应的出现了设计上的两个问题。其一，在电子系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化的今天，电子厂商们越加迫切地追求电子产品的高功能、优品质、低成本、微功耗和微小封装尺寸，从而使得电子设计日趋复杂。那么如何去完成这些高复杂度的电子设计呢其二，电子产品设计周期短和上市快是电子厂商们坚持不懈的追求，那么面对日趋复杂的设计，又如何能够缩短开发时间呢解决以上两个问题的唯一途径是电子设计自动化（EDA）,即用计算机帮助设计人员完成繁琐的设计工作。12课程设计的内容（1）单片机的基本原理和内部结构。从单片机的内部结构入手，对单片机的基本原理和功能进行介绍和分析，进而提出可改进之处。3（2）EDA的开发中离不开EDA工具的使用，好的开发工具会使设计更加便捷与高效，且会提高设计的效率与效果。（3）本文重点介绍了基于FPGA和VHDL语言的开发过程，对设计方案中的各模块进行详细介绍和验证，并对整体性能进行分析。42EDA、VHDL简介21EDA简介电子设计自动化（EDA，ELECTRONICDESIGNAUTOMATION）是指利用计算机完成电子系统的设计2。EDA技术是以计算机和微电子技术为先导，汇集了计算机图形学、拓扑、逻辑学、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术。EDA技术以计算机为工具，代替人完成数字系统的逻辑综合、布局布线和设计仿真等工作。设计人员只需要完成对系统功能的描述，就可以由计算机软件进行处理，得到设计结果，而且修改设计如同修改软件一样方便，可以极大地提高设计效率。根据电子设计技术的发展特征，EDA技术发展大致分为三个阶段（1）CAD阶段（20世纪60年代中期20世纪80年代初期）（2）CAE阶段（20世纪80年代初期20世纪90年代初期）（3）EDA阶段（20世纪90年代以来）。22VHDL简介VHDL英文名是VERYHIGHSPEEDINTEGRATEDCIRCUITHARDWARELANGUAGE,诞生于1982年。1987年底被IEEETHEINSTITUTEOFELECTRICALANDELECTRONICSENGINEERS和美国国防部确认为标准硬件描述语言。自IEEE公布了VHDL的标准版本IEEE1076之后，各EDA公司相继推出了自己的VHDL设计环境，或宣布自己的设计工具可以和VHDL接口。此后VHDL在电子设计领域得到了广泛的接受，并逐步取代了原有的非标准硬件描述语言。1993年，IEEE对VHDL进行了修订，从更高的抽象层次和系统描述能力上扩展VHDL的内容，公布了新版本的VHDL,即IEEE标准的10761993版本。现在，VHDL和VERILOG作为IEEE的工业标准硬件描述语言，又得到众多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。有专家认为，在新的世纪中，VHDL和VERILOG语言将承担起几乎全部的数字系统设计任务。由于本设计主要使用VHDL语言，故只对VHDL语言的特点进行简要的介绍。应用VHDL进行工程设计的优点是多方面的，具体如下1与其它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5它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。2VHDL语句的行为描述能力和程序结构决定了它具有支持大规模设计的分解和已有设计的再利用功能。VHDL中设计实体的概念、程序包的概念、设计库的概念为设计的分解和并行工作提供了有利的支持。3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，并自动地把VHDL描述设计转变成门级网表根据不同的实现芯片。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。应用EDA工具的逻辑优化功能，可以自动地把一个综合后的设计变成一个更小、更高速的电路系统。4可以进行与工艺无关编程。VHDL语言设计系统硬件时，没有嵌入描述与工艺相关的信息，不会因为工艺变化而使描述过时，与工艺技术有关的参数可通过VHDL提供的类属加以描述。5方便ASIC移植。当产品达到相当数量时，采用VHLD进行的设计可以很容易转成用专用集成电路ASIC来实现，甚至用于PLD的源代码可以直接用于ASIC。63基于VHDL语言的单片机设计过程31系统设计模块划分方案对8051单片机的设计分成五个模块来实现8051系统。这五个模块为CPU模块、计数器/定时器模块、UART串口模块、存储器模块和DAC模块。其中DAC为传统8051所不具备的功能模块。其中，CPU模块又分为控制单元模块和ALU单元模块，且每一个模块又分为几个模块。中断系统模块并未使用单独的设计模块存在的形式来设计，而是与CPU的设计整合为一体，因为这样会使得设计达到更好的效果，更符合VHDL语言的使用规范和提高设计效率。这样的划分只是为了更好的实现CPU模块的功能，又能方便设计的进行，不至于在设计过程中引起逻辑上的混乱。存储器模块又分为RAM模块、ROM模块和FIFO模块。对于FPGA来说，使用它来实现存储器模块有很多方法，可以直接利用其内部内嵌的RAM模块，也可以利用VHDL语言直接编写。本文的设计中RAM和ROM的设计直接利用了ALTERA公司提供的单元库和FPGA中的RAM单元，这样可时设计简化，缩短开发时间。而FIFO的设计采用的是使用VHDL语言直接编写3。这些方法的应用体现出了使用FPGA进行设计的灵活性和时效性。传统的8051中没有FIFO模块的存在，而本文的设计中考虑到如今器件的速度越来越快，数据的传输通过FIFO来缓存是很通行的做法，故在本设计中加入FIFO模块的设计。计数器/定时器模块、UART串口模块的设计均在一个模块内完成。计数器/定时器和UART串口模块的设计遵从了8051单片机的设计标准，使用VHDL语言完全实现了相应的功能。而且各个模块均可独立使用，可单独作为一个IP核存在，其它的设计模块也可单独使用，所以利用FPGA和VHDL语言所做的设计具有很好的通用性。DAC模块的设计是一种新增功能。在本设计中增加了此模块的设计，主要是考虑增加8051的功能，以及为系统设计提供方便性。同时，也体现出硬件设计的一种发展方向，即系统集成化。也为以后的设计工作提供一种借鉴方式。32各模块原理及程序7321CPU模块图31为CPU整体框图。由图可知，CPU由两个模块组成，ALU模块和CONTROL模块。下面对两个模块进行论述。ALU单元的VHDL语言实现ALU单元可以直接或间接的执行很多指令，如加、减、乘、除等算术运算指令；逻辑与、或、异或等逻辑运算指令以及移位操作指令。这些指令是8051单片机的核心指令，分为算术运算、逻辑运算和环移指令等三大类。本设计中由ALU单元执行的指令共53条，除去上述的算术运算、逻辑运算和环移指令外，还包括条件转移指令中的比较条件转移指令CJNE和减1条件转移指令DJNZ。图31CPU整体框图这种设计方法主要考虑比较条件转移指令CJNE设计上的方便与规范性；而减1条件转移指令DJNZ的指令操作需要进行减1操作，正好可以利用ALU单元的相8应算术运算来进行，因此可通过ALU单元来间接的运行实现。此类条件转移指令共6条，是由ALU单元间接实现的；其余的47条指令则由ALU单元直接实现，这47条指令包括算术逻辑运算指令、逻辑运算指令和环移指令。ALU单元要CONTROL单元配合起来工作才可正常运行，即需由CONTROL单元提供控制信号和数据给ALU单元。控制单元的VHDL语言实现控制单元起着控制器的作用，单片机程序和原始数据的输入、CPU内部的信息处理、处理结果的输出、外部设备与单片机之间的信息交换等，都是在控制单元的控制下实现的。本设计中控制单元主要完成的功能为指令译码、中断判优及处理、时序控制和微操作控制等。图32控制单元整体框图9由图32可知，控制单元由两个CONTROL_FSM模块和CONTROL_MEM模块，其主要的设计方法为有限状态机的设计，通过状态的转换而产生相应的微操作信号，进而实现相应的指令的执行4。其中，CONTROL_FSM模块主要实现中断的响应及111条指令的译码并产生各指令的微操作码，主要是通过有限状态机的设计来实现相应的功能；而CONTROL_MEM模块主要完成由CONTROL_FSM模块产生的微操作信号的具体操作过程，控制RAM存储器的读写地址及数据传输、PC寄存器的赋值、串口与定时器的中断信号处理、中断的查询、特殊寄存器的读写等功能。其VHDL语言实现代码如下WHENIC_ADD_A_RRADDA,RRIFSTATEFETCHTHENS_ADR_MUXIFTR001THENIFC00ORT0_V1ANDC01THENIFQACONV_UNSIGNED8191,16THENTF0_OIFTR001THENIFC00ORT0_V1ANDC01THENIFQACONV_UNSIGNED65535,16THENTF0_OIFTR001THENIFC00ORT0_V1ANDC01THENIFQA7DOWNTO0CONV_UNSIGNED255,8THENTF0_OIFTR001THENIFC00ORT0_V1ANDC01THENIFQA7DOWNTO0CONV_UNSIGNED255,8THENTF0_ONULLENDCASETIMER/COUNTER1MODE0CASENISWHEN“00“IFTR111THENIFMCONV_UNSIGNED1,2ORMCONV_UNSIGNED0,2ORMCONV_UNSIGNED2,2THENIFC10ORT1_V1ANDC11THENIFQBCONV_UNSIGNED8191,16THENTF1_OIFTR111THENIFMCONV_UNSIGNED1,2ORMCONV_UNSIGNED0,2ORMCONV_UNSIGNED2,2THENIFC10ORT1_V1ANDC11THENIFQBCONV_UNSIGNED65535,16THENTF1_OIFTR111THENIFMCONV_UNSIGNED1,2ORMCONV_UNSIGNED0,2ORMCONV_UNSIGNED2,2THENIFC10ORT1_V1ANDC11THENIFQB7DOWNTO0CONV_UNSIGNED255,8THENTF1_OIFEC“01“ANDEC_E1THENCOUNTL1NULLENDCASEENDIFENDIFENDPROCESSENDBLOCKCENDBEVALU模块代码ADDSUBLIBRARYIEEEUSEIEEESTD_LOGIC_1164ALLENTITYADDSUBISPORT30OPA_IINSTD_LOGIC_VECTOR7DOWNTO0OPB_IINSTD_LOGIC_VECTOR7DOWNTO0CY_IINSTD_LOGICADDSUB_IINSTD_LOGICOV_OOUTSTD_LOGICRSLT_OOUTSTD_LOGIC_VECTOR7DOWNTO0CY_OOUTSTD_LOGIC_VECTOR1DOWNTO0ENDADDSUBARCHITECTURERTLOFADDSUBISBEGINPROCESSOPA_I,OPB_I,CY_I,ADDSUB_IVARIABLES_CSTD_LOGIC_VECTOR7DOWNTO0VARIABLEPSTD_LOGIC_VECTOR8DOWNTO1VARIABLEGSTD_LOGIC_VECTOR8DOWNTO1VARIABLECSTD_LOGIC_VECTOR8DOWNTO0BEGINIFADDSUB_I1THENADDERPOPA_IXOROPB_IGOPA_IANDOPB_IC0CY_IC1G1ORP1ANDC0C2G2ORP2ANDG1ORP2ANDP1ANDC0C3G3ORP3ANDG2ORP3ANDP2ANDG1ORP3ANDP2ANDP1ANDC0C4G4ORP4ANDG3ORP4ANDP3ANDG2ORP4ANDP3ANDP2ANDG1ORP4ANDP3ANDP2ANDP1ANDC0C5G5ORP5ANDG4ORP5ANDP4ANDG3ORP5ANDP4ANDP3ANDG2ORP5ANDP4ANDP3ANDP2ANDG1ORP5ANDP4ANDP3ANDP2ANDP1ANDC0C6G6ORP6ANDG5ORP6ANDP5ANDG4ORP6ANDP5ANDP4ANDG3ORP6ANDP5ANDP4ANDP3ANDG2ORP6ANDP531ANDP4ANDP3ANDP2ANDG1ORP6ANDP5ANDP4ANDP3ANDP2ANDP1ANDC0C7G7ORP7ANDG6ORP7ANDP6ANDG5ORP7ANDP6ANDP5ANDG4ORP7ANDP6ANDP5ANDP4ANDG3ORP7ANDP6ANDP5ANDP4ANDP3ANDG2ORP7ANDP6ANDP5ANDP4ANDP3ANDP2ANDG1ORP7ANDP6ANDP5ANDP4ANDP3ANDP2ANDP1ANDC0C8G8ORP8ANDG7ORP8ANDP7ANDG6ORP8ANDP7ANDP6ANDG5ORP8ANDP7ANDP6ANDP5ANDG4ORP8ANDP7ANDP6ANDP5ANDP4ANDG3ORP8ANDP7ANDP6ANDP5ANDP4ANDP3ANDG2ORP8ANDP7ANDP6ANDP5ANDP4ANDP3ANDP2ANDG1ORP8ANDP7ANDP6ANDP5ANDP4ANDP3ANDP2ANDP1ANDC0OV_OCONV_UNSIGNED9,4THENV_TMPDA8DOWNTOI4V_TMPDA7DOWNTOI4CONV_UNSIGNED6,V_TMPDA8DOWNTOI4LENGTHENDIFV_CYIV_TMPDA8ORV_CYIELSEV_COMPVLV_TMPDAI43DOWNTOI434V_TMPDA1CONV_UNSIGNED0,5IFV_CYI1ORV_COMPVLCONV_UNSIGNED9,4THENFORJINITO1LOOPIF7J43THENV_TMPDA1V_TMPDAJ43DOWNTOJ4CONV_UNSIGNED6,5V_NXTCYV_TMPDA14V_TMPDAJ43DOWNTOJ4V_TMPDA13DOWNTO0V_CYJV_TMPDA14ORV_CYJELSEV_TMPDA8DOWNTOJ4V_TMPDA7DOWNTOJ4CONV_UNSIGNEDV_NXTCY,V_TMPDA8DOWNTOJ4LENGTHV_CYJV_TMPDA8ORV_CYJENDIFENDLOOPJENDIFENDIFENDLOOPICY_OALU_CMD_OALU_CMD_OALU_CMD_OALU_CMD_OALU_CMD_OALU_CMD_ODCML_DATA_O0MLTPLCND_O0MLTPLCTR_O0DVDND_O0DVSOR_O0ADDSUB_ODCML_DATA_O0MLTPLCND_O0MLTPLCTR_O0DVDND_O0DVSOR_O0ADDSUB_ODCML_DATA_O0MLTPLCND_O0MLTPLCTR_O0DVDND_O0DVSOR_O0ADDSUB_ODCML_DATA_O0MLTPLCND_O0MLTPLCTR_O0DVDND_O0DVSOR_O0ADDSUB_O38DCML_DATA_O0MLTPLCND_O0MLTPLCTR_O0DVDND_O0DVSOR_O0ADDSUB_ODCML_DATA_O0MLTPLCND_O0MLTPLCTR_O0DVDND_O0DVSOR_O0ADDSUB_O0OPB_O0ENDCASEENDPROCESSP_RSLT_MUXPROCESSRAM_DATA_I,CY_I,OV_I,PRODUCT_I,QUTNT_I,RMNDR_I,RESULT_I,NEW_CY_I,ADDSUB_RSLT_I,ADDSUB_CY_I,ADDSUB_OV_I,DCML_DATA_I,DCML_CY_I,CMD_IBEGINCASECMD_IISWHENDARESULT_A_O0CY_ORESULT_A_ORESULT_A_ORESULT_A_O0CY_ORESULT_A_O0CY_ORESULT_A_O0CY_O逻辑与运算RESULT_O逻辑或运算RESULT_O逻辑异或运算RESULT_O循环左移运算RESULT_O7DOWNTO1带进位循环左移运算RESULT_O7DOWNTO1循环右移运算RESULT_O6DOWNTO0带进位循环右移运算RESULT_O6DOWNTO0比较操作IFOP_A_IOP_B_ITHENRESULT_O0ELSERESULT_O1ENDIFCY_O逻辑非运算RESULT_ORESULT_O0CY_O0ENDCASEENDPROCESSENDRTLDAC模块代码LIBRARYIEEEUSEIEEESTD_LOGIC_1164ALLUSEIEEESTD_LOGIC_UNSIGNEDALLENTITYDACISPORTCLKINSTD_LOGICRESETINSTD_LOGICCONTINSTD_LOGICDACININSTD_LOGIC_VECTOR7DOWNTO0DACOUTOUTSTD_LOGICARCHITECTURERTLOFDACISSIGNALDELTAADDERSTD_LOGIC_VECTOR9DOWNTO0SIGNALSIGMAADDERSTD_LOGIC_VECTOR9DOWNTO0SIGNALSIGMALATCHSTD_LOGIC_VECTOR9DOWNTO0SIGNALDELTABSTD_LOGIC_VECTOR9DOWNTO042SIGNALS_DACOUTSTD_LOGIC_VECTOR9DOWNTO0BEGINDACOUTS_DACOUTPROCESSSIGMALATCHBEGINDELTABSIGMALATCH9ENDPROCESSPROCESSDACIN,DELTABBEGINDELTAADDER”00”ENDPROCESSPROCESSDELTAADDER,SIGMALATCHBEGINSIGMAADDERDELTAADDERSIGMALATCHENDPROCESSPROCESSCLK,RESETBEGINIFRESET1THENSIGMALATCH”0000000000”S_DACOUT0ELSEIFCLKEVENTANDCLK1THENIFCONT1THENSIGMALATCHSIGMAADDERS_DACOUTSIGMALATCH9ENDIFENDIFENDIFENDPROCESSENDRTL14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。丁洁基于VHDL的单片机设计17172、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。丁洁基于VHDL的单片机设计1818252层次层次以少为宜，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。丁洁基于VHDL的单片机设计1919参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计量单位丁洁基于VHDL的单片机设计2020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。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。丁洁基于VHDL的单片机设计2121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附录丁洁基于VHDL的单片机设计2222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。3、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，不编页码丁洁基于VHDL的单片机设计232335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，不编页码丁洁基于VHDL的单片机设计2424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。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丁洁基于VHDL的单片机设计2525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“”后第一个字丁洁基于VHDL的单片机设计2626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213NX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,1992，126134DDL丁洁基于VHDL的单片机设计27275JOHNKT,GEORGESAALLOYANDMICROSTRUCTURALDESIGNLONDONACADEMICPRESSINCLTD1993，1252362386SISLERHHELECTRONICSTRUCTUREPROPERTIESANDTHEPERIODICLOW,SELECTEDTOPICSINMODERNCHEMISTRYREINHOLDPUBLISHINGCORPORATION,1963，10278897CAIANQIUANANALYSISOFTHECRFEMOCSYSTEMANDMODIFICATIONOFTHERMODYNAMICPARAMETERSISIJINTERNATIONAL,1992,3210111711278LEEBJ,LEEDNATHERMODYNAMICEVALUATIONOFTHEFECRVTISYSTEMJOURNALOFPHASEEQUILIBRIA,1992,134349364附录2中华人民共和国法定计量单位中华人民共和国法定计量单位（GB3310031021993）我国的法定计量单位（以下简称法定单位）包括1国际单位制的基本单位见表21；2国际单位制的辅助单位见表2