EDA设计技术课程设计报告

1、EDA设计技术课程设计报告电子科学与技术12级 潘蕾娜 学号501 设计思路1.1设计原理框图由实验目的，思考出以下原理框图： 计数器1功能键点阵LED显示屏定时器计数值行选择计数器 行选及列选1.1设计框图（1）功能键模块用于根据要求来显示学号或首字母；（2）计数器1模块用来控制每个数字显示的时间长短；（3）定时器用于产生足够高的刷新率，以至于可以动态显示及选择要显示的数字，当（2）中设定的计数值达到后，就可以换一数字；（4）通过LED的行选择计数器及列选，在显示屏上显示出要显示的数字，以实现学号的循环显示；1.2硬件的选择选择实验板为EPM240T100C5，开发环境采用Quartus I

2、I 9.0，仿真软件采用Quartus II 9.0的静态波形仿真和QuestaSim10.0。时钟输入选12MHZ，I/O14；其拨键开关，按键开关均为按下为低电平；蜂鸣器低电平发出叫声，若不使用就设置为高电平；1.3设计步骤及过程1.功能键模块（1）设计两个按键key_1,key_2，用来根据选择实现循环。（2）对两个按键输入异步信号用本地clk时钟寄存2拍后再用于判断电平状态，以避免亚稳态；（3）key_1，显示学号：2,0,1,2,5,0,4,4,0,5,0；key_2，显示姓名首字母缩写：P,L,N。2.定时器模块（1）首先选择刷新率：应满足人眼无闪烁的效果，以实现动态显示；（2）构

3、建一个定时14位模16384计数器cnt_14bit实现数码管动态刷新，刷新率f=12000000/ 214 /8=91Hz，可满足无闪烁需要。3.计数器模块（1）构建模8计数器led_No用于表明当前哪一行亮，cnt_14bit计满时led_No+1；（2）构建模24计数器cnt_24bit用于控制每个数字显示的时间，显示时间为0.7s，N=12000000*0.7=8400000.长度为0:8399999;当cnt_24bit计满时，显示下一个数字；（3）最后根据模8计数器 的值送到显示屏上合适的显示值；2 源代码设计及分析由以上的分析，编写出下列源代码：module num(clk,rs

4、t,key_1,key_2,dataout,led_bit,bell_out); /定义输入输出的端口名input clk,rst; /系统时钟clk12MHz,input key_1,key_2; /循环控制按键key_1,key_2 output 7:0 dataout; /LED的列选dataout,定义为输出变量reg 7:0 dataout;/出现在always()中，列选dataout定义成寄存器类型output 7:0 led_bit; /行选输出led_bitreg 7:0 led_bit; /出现在always()中，行选输出led_bit定义成寄存器类型output bel

5、l_out;/蜂鸣器输出bell_outreg 13:0 cnt_14bit;/定义14位的寄存器变量cnt_14bitreg 23:0 cnt_24bit;/定义24位的寄存器变量cnt_24bitreg 10:0 M8_cnt;/定义11位的寄存器变量M8_cntreg 2:0 led_No;/定义3位中间寄存量用以控制8位列值reg key_1_d1, key_2_d1;/定义中间寄存变量一位reg key_1_d2, key_2_d2;assign bell_out = 1'b1;/关闭蜂鸣器always (posedge clk)/按下按键key_1,key_2，先打两拍，以

6、避免亚稳态beginkey_1_d1 <= key_1;key_2_d1 <= key_2;key_1_d2 <= key_1_d1;key_2_d2 <= key_2_d1;endalways (posedge clk or negedge rst)/构建模14的计数器beginif (!rst)cnt_14bit <=14'd0;elsebeginif(cnt_14bit<14'd16383)cnt_14bit<=cnt_14bit+1'b1;elsecnt_14bit<=14'd0;endendalways

7、( posedge clk or negedge rst)/计满，led_No加1beginif (!rst)led_No <= 3'd0;else if (cnt_14bit = 14'h16383)led_No <= led_No + 1'b1;endalways ( posedge clk or negedge rst)/根据led_No，给led_bit赋不同的值，以实现动态显示beginif (!rst)led_bit <= 8'b11111111;else begincase (led_No)3'd0:led_bit <

8、;= 8'b11111110;3'd1:led_bit <= 8'b11111101;3'd2:led_bit <= 8'b11111011;3'd3:led_bit <= 8'b11110111;3'd4:led_bit <= 8'b11101111;3'd5:led_bit <= 8'b11011111;3'd6:led_bit <= 8'b10111111;3'd7:led_bit <= 8'b01111111;endcasee

9、ndendalways (posedge clk or negedge rst)/构建0.7s的计数器beginif (!rst)cnt_24bit <=24'd0;elsebeginif (cnt_24bit <24'd8399999)cnt_24bit <= cnt_24bit + 24'b1;elsecnt_24bit <=24'd0;endendalways (posedge clk or negedge rst)/计满，M8_cnt+1以实现数字的变换beginif (!rst)M8_cnt <= 0;else if(cn

10、t_24bit = 24'd8399999)M8_cnt <= M8_cnt + 1'b1;endalways ( posedge clk or negedge rst)/循环显示数字beginif (!rst)dataout <= 8'b11111111;else if(!key_1_d2)/按下key_1(pin27)，循环显示11位的学号20125044050begincase (M8_cnt)4'd0:begincase(led_No) /显示23'd0:dataout <= 8'b11000011;3'd1:d

11、ataout <= 8'b10111101;3'd2:dataout <= 8'b11111011;3'd3:dataout <= 8'b11110111;3'd4:dataout <= 8'b11101111;3'd5:dataout <= 8'b11011111;3'd6:dataout <= 8'b10111111;3'd7:dataout <= 8'b10000001;endcaseend4'd1:begincase(led_No)

12、/显示03'd0:dataout <= 8'b11000011;3'd1:dataout <= 8'b10111101;3'd2:dataout <= 8'b10111101;3'd3:dataout <= 8'b10111101;3'd4:dataout <= 8'b10111101;3'd5:dataout <= 8'b10111101;3'd6:dataout <= 8'b10111101;3'd7:dataout <=

13、8'b11000011;endcaseend4'd2:begincase(led_No) /显示13'd0:dataout <= 8'b11110111;3'd1:dataout <= 8'b11100111;3'd2:dataout <= 8'b11110111;3'd3:dataout <= 8'b11110111;3'd4:dataout <= 8'b11110111;3'd5:dataout <= 8'b11110111;3'd6:

14、dataout <= 8'b11110111;3'd7:dataout <= 8'b11100011;endcaseend4'd3:begincase(led_No) /显示23'd0:dataout <= 8'b11000011;3'd1:dataout <= 8'b10111101;3'd2:dataout <= 8'b11111011;3'd3:dataout <= 8'b11110111;3'd4:dataout <= 8'b1110

15、1111;3'd5:dataout <= 8'b11011111;3'd6:dataout <= 8'b10111111;3'd7:dataout <= 8'b10000001;endcaseend4'd4:begincase(led_No) /显示53'd0:dataout <= 8'b00000001;3'd1:dataout <= 8'b01111111;3'd2:dataout <= 8'b01111111;3'd3:dataout <

16、;= 8'b00000111;3'd4:dataout <= 8'b11111011;3'd5:dataout <= 8'b11111101;3'd6:dataout <= 8'b10111101;3'd7:dataout <= 8'b10000011;endcaseend4'd5:begincase(led_No) /显示03'd0:dataout <= 8'b11000011;3'd1:dataout <= 8'b10111101;3'

17、d2:dataout <= 8'b10111101;3'd3:dataout <= 8'b10111101;3'd4:dataout <= 8'b10111101;3'd5:dataout <= 8'b10111101;3'd6:dataout <= 8'b10111101;3'd7:dataout <= 8'b11000011;endcaseend4'd6:begincase(led_No) /显示43'd0:dataout <= 8'b1

18、1100111;3'd1:dataout <= 8'b11010111;3'd2:dataout <= 8'b10110111;3'd3:dataout <= 8'b01110111;3'd4:dataout <= 8'b00000001;3'd5:dataout <= 8'b11110111;3'd6:dataout <= 8'b11110111;3'd7:dataout <= 8'b11100011;endcaseend4'd7:

19、begincase(led_No) /显示43'd0:dataout <= 8'b11100111;3'd1:dataout <= 8'b11010111;3'd2:dataout <= 8'b10110111;3'd3:dataout <= 8'b01110111;3'd4:dataout <= 8'b00000001;3'd5:dataout <= 8'b11110111;3'd6:dataout <= 8'b11110111;3'

20、;d7:dataout <= 8'b11100011;endcaseend4'd8:begincase(led_No) /显示03'd0:dataout <= 8'b11000011;3'd1:dataout <= 8'b10111101;3'd2:dataout <= 8'b10111101;3'd3:dataout <= 8'b10111101;3'd4:dataout <= 8'b10111101;3'd5:dataout <= 8'b

21、10111101;3'd6:dataout <= 8'b10111101;3'd7:dataout <= 8'b11000011;endcaseend4'd9:begincase(led_No) /显示53'd0:dataout <= 8'b00000001;3'd1:dataout <= 8'b01111111;3'd2:dataout <= 8'b01111111;3'd3:dataout <= 8'b00000111;3'd4:dataout

22、 <= 8'b11111011;3'd5:dataout <= 8'b11111101;3'd6:dataout <= 8'b10111101;3'd7:dataout <= 8'b10000011;endcaseend4'd10:begincase(led_No) /显示03'd0:dataout <= 8'b11000011;3'd1:dataout <= 8'b10111101;3'd2:dataout <= 8'b10111101;3

23、'd3:dataout <= 8'b10111101;3'd4:dataout <= 8'b10111101;3'd5:dataout <= 8'b10111101;3'd6:dataout <= 8'b10111101;3'd7:dataout <= 8'b11000011;endcaseendendcaseendelse if(!key_2_d2)/按下key_2(pin29)，循环显示PLN,PLNbegincase (M8_cnt)4'd0:begincase(led_

24、No) /显示P3'd0:dataout <= 8'b10000111;3'd1:dataout <= 8'b10111011;3'd2:dataout <= 8'b10111101;3'd3:dataout <= 8'b100000111;3'd4:dataout <= 8'b10111111;3'd5:dataout <= 8'b10111111;3'd6:dataout <= 8'b10111111;3'd7:dataout &

25、lt;= 8'b10111111;endcaseend4'd1:begincase(led_No) /显示L3'd0:dataout <= 8'b10111111;3'd1:dataout <= 8'b10111111;3'd2:dataout <= 8'b10111111;3'd3:dataout <= 8'b10111111;3'd4:dataout <= 8'b10111111;3'd5:dataout <= 8'b10111111;3

26、9;d6:dataout <= 8'b10111111;3'd7:dataout <= 8'b10000001;endcaseend4'd2:begincase(led_No) /显示N3'd0:dataout <= 8'b10111110;3'd1:dataout <= 8'b10011110;3'd2:dataout <= 8'b10101110;3'd3:dataout <= 8'b10110110;3'd4:dataout <= 8'

27、b10111010;3'd5:dataout <= 8'b10111100;3'd6:dataout <= 8'b10111110;3'd7:dataout <= 8'b10111110;endcaseend4'd3:begincase(led_No) /显示P3'd0:dataout <= 8'b10000111;3'd1:dataout <= 8'b10111011;3'd2:dataout <= 8'b10111101;3'd3:dataou

28、t <= 8'b100000111;3'd4:dataout <= 8'b10111111;3'd5:dataout <= 8'b10111111;3'd6:dataout <= 8'b10111111;3'd7:dataout <= 8'b10111111;endcaseend4'd4:begincase(led_No)/显示L3'd0:dataout <= 8'b10111111;3'd1:dataout <= 8'b10111111;3

29、'd2:dataout <= 8'b10111111;3'd3:dataout <= 8'b10111111;3'd4:dataout <= 8'b10111111;3'd5:dataout <= 8'b10111111;3'd6:dataout <= 8'b10111111;3'd7:dataout <= 8'b10000001;endcaseend4'd5:begincase(led_No)/显示N3'd0:dataout <= 8

30、9;b10111110;3'd1:dataout <= 8'b10011110;3'd2:dataout <= 8'b10101110;3'd3:dataout <= 8'b10110110;3'd4:dataout <= 8'b10111010;3'd5:dataout <= 8'b10111100;3'd6:dataout <= 8'b10111110;3'd7:dataout <= 8'b10111110;endcaseend4'

31、;d6:begincase(led_No) /显示P3'd0:dataout <= 8'b10000111;3'd1:dataout <= 8'b10111011;3'd2:dataout <= 8'b10111101;3'd3:dataout <= 8'b100000111;3'd4:dataout <= 8'b10111111;3'd5:dataout <= 8'b10111111;3'd6:dataout <= 8'b10111111;

32、3'd7:dataout <= 8'b10111111;endcaseend4'd7:begincase(led_No)/显示L3'd0:dataout <= 8'b10111111;3'd1:dataout <= 8'b10111111;3'd2:dataout <= 8'b10111111;3'd3:dataout <= 8'b10111111;3'd4:dataout <= 8'b10111111;3'd5:dataout <= 8&#

33、39;b10111111;3'd6:dataout <= 8'b10111111;3'd7:dataout <= 8'b10000001;endcaseend4'd8:begincase(led_No)/显示N3'd0:dataout <= 8'b10111110;3'd1:dataout <= 8'b10011110;3'd2:dataout <= 8'b10101110;3'd3:dataout <= 8'b10110110;3'd4:data

34、out <= 8'b10111010;3'd5:dataout <= 8'b10111100;3'd6:dataout <= 8'b10111110;3'd7:dataout <= 8'b10111110;endcaseend4'd9:begincase(led_No) /显示P3'd0:dataout <= 8'b10000111;3'd1:dataout <= 8'b10111011;3'd2:dataout <= 8'b10111101

35、;3'd3:dataout <= 8'b100000111;3'd4:dataout <= 8'b10111111;3'd5:dataout <= 8'b10111111;3'd6:dataout <= 8'b10111111;3'd7:dataout <= 8'b10111111;endcaseend4'd10:begincase(led_No)/显示L3'd0:dataout <= 8'b10111111;3'd1:dataout <=

36、8'b10111111;3'd2:dataout <= 8'b10111111;3'd3:dataout <= 8'b10111111;3'd4:dataout <= 8'b10111111;3'd5:dataout <= 8'b10111111;3'd6:dataout <= 8'b10111111;3'd7:dataout <= 8'b10000001;endcaseend4'd11:begincase(led_No)/显示N3'd0:dataout <= 8'b10111110;3'd1:dataout <= 8'b10011110;3'd2:dataout <= 8'b10101110;3'd3:dataout <= 8'b10110110;3'd4:dataout <= 8'b