毕业答辩课件-基于FPGA的日历时钟的设计

常熟理工学院07级毕业答辩PPT姓名：季红娟基于FPGA的日历时钟的设计

指导老师：潘启勇封面

学

号：160407230常熟理工学院07级毕业答辩PPT姓名：季红娟1主要演讲内容常熟理工物理与电子工程学院电子信息工程季红娟毕业设计PPT课题主要研究内容PicoBlaze的介绍系统验证的结果总结系统方案的设计主要演讲内容常熟理工物理与电子工程学院电子信息工程季红娟毕2课题主要研究内容

常熟理工物理与电子工程学院电子信息工程季红娟毕业设计PPT

本课题的主要研究内容是以FPGA为核心的日历时钟设计。其中包括：

（1）日历时钟的分频模块，PicoBlaze处理器的应用，显示及显示控制模块块设计以及各个模块之与处理器间的之间的联系。

（2）掌握FPGA系统电路设计方法，学会操作ISE软件来完成FPGA的日历时钟的设计和开发。

（3）LCD显示屏的驱动程序以及接口电路。课题主要研究内容常熟理工物理与电子工程学院电子信息工程季红3PicoBlaze的

介绍常熟理工物理与电子工程学院电子信息工程季红娟毕业设计PPT

PicoBlaze原名KCPSM3，是一个针对Virtex和Spartan3(E)系列FPGA及CoolRunner-II系列CPLD器件设计的8位微控制器嵌入式专用知识产权核(IPCore)，它解决了常量编码可编程状态机(KCPSM)的问题，这一模块只占用Spartan3E的96个小区(Slice)，占器件XC3S500E不到1％的资源。在这一模块中还包括一个用于存储指令的ROM(由XC3S500E的BlockRAM组成)，最多可存储1024条指令。PicoBlaze只用了如此少的资源，但其速度却可达到100MIPS(200MHz)以上。它的性能超过了传统独立元器件组成的微处理器，而且成本低，使得PicoBlaze在数据处理和控制算法领域有着广泛的应用前景。由于可编程部分也可以嵌入，PicoBlaze可与子程序和外围电路结合起来完成特殊的设计。PicoBlaze的介绍常熟理工物理与电子工程学院电子信息4常熟理工物理与电子信息工程学院电子信息工程季红娟毕业设计PPT

PicoBlaze的基本框架图常熟理工物理与电子信息工程学院电子信息工程季红娟毕业设计PP5常熟理工物理与电子工程学院电子信息工程季红娟毕业设计PPT

系统整体框架图常熟理工物理与电子工程学院电子信息工程季红娟毕业设计PPT6日历时钟开发的流程常熟理工物理与电子信息工程学院电子信息工程季红娟毕业设计PPT1．编写代码。在文本编辑器中用KCPSM3格式的汇编语言编写用于实现时钟的代码，并保存为control.psm文件(后缀名为psm)。2．汇编。建立工作目录(如D:\assembler)，并将汇编器KCPSM3.exe、ROM_form.v、ROM_form.coe、ROM_form.vhd及KCPSM3格式的汇编程序代码control.psm拷贝到该目录下。在命令行窗口中进入到工作目录并运行如下的命令：KCPSM3control.psm。汇编成功后会生成control.v、control.vhd等文件。日历时钟开发的流程常熟理工物理与电子信息工程学院电子信息工程7常熟理工物理与电子信息工程学院电子信息工程季红娟毕业设计PPT3．编写顶层模块。在Xilinx的ISE集成开发环境中创建工程，并建立顶层应用模块picoblaze_real_time_clock.vhd。将PicoBlaze的源代码KCPSM.vhd及汇编生成的ROM程序control.vhd加入到当前工程，并在顶层模块中实例化KCPSM.vhd及control.vhd。最后在顶层模块中加入少量的粘合逻辑代码即可完成设计。4．下载调试日历时钟开发的流程常熟理工物理与电子信息工程学院电子信息工程季红娟毕业设计PP8日历时钟的开发流程时钟模块的实体可定义为：entitypicoblaze_real_time_clockisport(led:outstd_logic_vector(7downto0);strataflash_oe:outstd_logic;

strataflash_ce:outstd_logic;strataflash_we:outstd_logic;switch:instd_logic_vector(3downto0);tn_north:instd_logic;tn_east:instd_logic;tn_south:instd_logic;tn_west:instd_logic;lcd_d:inoutstd_logic_vector(7downto4);lcd_rs:outstd_logic;lcd_rw:outstd_logic;lcd_e:outstd_logic;rotary_a:instd_logic;rotary_b:instd_logic;rotary_press:instd_logic;clk:instd_logic); endpicoblaze_real_time_clock;日历时钟的开发流程时钟模块的实体可定义为：9系统验证的结果常熟理工物理与电子信息工程学院电子信息工程季红娟毕业设计PPT验证的结果：在LCD模块上证的显示时间、日期和星期的时钟。可以通过按压和旋转入门套件板上的旋转编码器来设置时间和日期。系统验证的结果常熟理工物理与电子信息工程学院电子信息工程季红10总结

该课题涉及到FPGA设计流程和PicoBlaze内核应用两个方面的内容，本人主要负责硬件FPGA内部的接口控制逻辑设计和顶层文件的设计以及要掌握PicoBlaze内核的应用。利用VHDL语言完成了FPGA顶层文件的设计，提出并实现了基于Pi