EDA综合课程设计.ppt

1、EDA集成课程设计、EDA-V实验系统，EDA-V实验系统是一个功能齐全的EDA实验系统，在整个系统中集成了多个实验模块，如字符点阵模块、LED数码管显示模块、开关输入输出模块等。支持许多制造商的EDA芯片，如ALTERA、AMD、LITICE、XILINX等。1.电子设计自动化实验系统介绍；1.系统的总体结构；2.使用的主要模块：8位七段数码管显示模块；1616点阵模块；可编程逻辑器件/可编程门阵列适配器接口；12位按键输入模块；18位dip开关输入模块；蜂鸣器输出模块；可调数字信号源；82发光灯。实验系统布局，回路，8位7段数码管显示模块，8位7段数码管显示模块，数码管是一种常见的阴极数码

2、管。该模块有11个输入端口，包括8个分段信号输入端口，即A、B、C、D、E、F、G和DP；有三个位信号输入端口，即SEL0、SEL1和SEL2。SEL0、SEL1和SEL2位于1616点阵模块区，经过3-8个解码器解码后，作为位选择信号发送到数码管。最右边的位是第一位，对应关系如下：返回，1616点阵模块，1616点阵模块；在4-16行解码器之后，由SEL0SEL3给出列选择信号，并且最左边的列是第一列；行选择信号是L0L15，顶部是第一行。返回，CPLD/FPGA适配器接口：下载芯片时，将芯片选择开关转到CPLD。18位dip开关输入模块：当开关关断时，它是低电平，当开关关断时，它是高电平。

3、输出端口的最左侧对应于开关D17，最右侧对应于开关D0。蜂鸣器输出模块；当输入端口BELL_IN输入高电平时，蜂鸣器鸣响。返回，12位键输入模块的开关弹出时为高，按下时为低。输出端口的最左侧对应于交换机K1。可调数字信号源：时钟信号源可产生1.2赫兹至20兆赫的任何频率。电路采用全数字设计，最高方波频率为20MHz，最低频率为1.2Hz，频率可在此范围内任意组合和变化。整个信号源有6个输出端口(CLK0CLK5)，每个输出端口的输出频率不同，由11组跳线JP1JP11设置。具体设置方案见实验说明。返回，EDA综合课程设计(1)计数器和数字显示综合设计，1。实验目的1。设计一个十进制计数器，具有

4、使能输入、进位输出和同步清零功能。波形图如图1-1所示。2.设计一个带使能输入和同步清零的二进制计数器。波形图如图1-2所示。3.设计一个具有使能输入和同步清零的六进制同步加法计数器；4.设计一个四位二进制可逆计数器；5.设计了一个通用的负7段数码管控制接口，要求6位数码管在时钟信号的控制下动态刷新和显示计数器的计数结果。8位发光二极管显示接口，电子设计自动化集成课程设计(2)数字秒表设计，1。设计要求：秒表有六个输出显示，分别是百分之一秒、十分之一秒、一秒、十秒、分钟和十分钟，因此对应有六个计数器，六个计数器的输出都是BCD码输出，便于与显示解码器连接。当时间达到60分钟时，蜂鸣器鸣响10次

5、。秒表的逻辑结构很简单。它主要由显示解码器、分频器、十进制计数器、十六进制计数器和报警器组成。整个秒表中最重要的事情是如何获得精确的100赫兹定时脉冲。此外，整个秒表需要有一个启动信号和一个归零信号，这样秒表就可以随意停止和启动。二、模块结构四个十进制计数器：分别用于计数百分之一秒、十分之一秒、秒和分钟；两个十六进制计数器：分别用来计数十秒和十分钟；分频器：用于产生100HZ定时脉冲。显示解码器：完成显示控制。根据电路保持点，采用分层设计的概念，将设计任务划分为若干模块，并明确了各模块的功能和模块间的接口。让几个学生分别做和调试其中的一个，然后把m培养学生之间的合作精神，深化分层设计的理念。2

6、.理解软件组件管理的深层含义，模块组件之间连接的概念，以及如何在不同的目录下融合相同的设计。3.改编前后的模拟内容有什么不同的概念，模拟信号对象有什么不同，让学生有更深的理解。熟悉CPLD设计调试过程中手段的多样化。4.根据分工进行引脚定位适配，并与相关功能块的硬件电路接口连接。5所有模块都用VHDL语言描述。数字秒表内部结构图。4.硬件要求：主芯片EPF10K10LC84-4。6位八段扫描公共负数字显示管。两个按键开关(零，启动)。5.实验连接：输入接口：1代表零，启动信号RESET和START的引脚分别与按键开关连接。2蜂鸣器发声信号SPEAKER连接到蜂鸣器输入端。3代表计数时钟信号CL

7、K的引脚连接到2.5兆赫兹时钟源。输出接口：代表扫描显示的驱动信号引脚SEL2、SEL1、SEL0和AG参考设计1中的连接方法。EDA综合课程设计(3)数字钟设计，1。设计要求(数字时钟功能)1。它具有显示小时、分钟、秒和计数的功能，24小时循环计时。它具有清除和调整小时和分钟的功能。3.具有报时功能，同时显示发光二极管灯的图案。2.实验目的：1。掌握连接多位计数器的设计方法。掌握十进制、十六进制和二十四进制计数器的设计方法。3.巩固多位共阴极扫描显示数码管的驱动和编码。4掌握扬声器的驱动。5 5LED灯的图案显示。6.掌握EDA技术的分层设计方法。硬件要求：1个主芯片EPF10K10LC84

8、-4。28个发光二极管灯。3蜂鸣器。48位八段扫描公共阴极数字显示管。5三个按键开关(零、小时和分钟)。4.实验原理：以下电路模块集成在同一芯片上EPF10K10: 1时钟计数：60秒内BCD码计数；将BCD码计数为60；24位BCD码计数；同时，整个计数器具有清零、调点和计时功能。可以在接近整数的时间提供报时信号。2具有芯片选择驱动信号输出和八段解码输出，用于驱动8位八段公共阴极扫描数字管。3.蜂鸣器在整点发出报时驾驶信号。4LED灯整小时都有模式显示信号。五、模块描述：各种系统的计数和时钟控制模块(十进制、十六进制、24进制)；扫描分时显示和解码模块；彩色灯和扬声器编码模块；每个模块都是用

9、VHDL语言编写的。各功能模块连接示意图如图所示。6.实验连接：输入接口：1。代表复位、设置小时和设置分钟信号的引脚分别与按键开关相连。2.代表计数时钟信号CLK和扫描时钟信号CLKDSP的引脚分别与1HZ时钟源和32HZ(或更高)时钟源连接。输出接口：1表示根据设计1驱动扫描显示器的信号引脚SEL2、SEL1、SEL0和AG的连接方式。2代表扬声器驱动信号的引脚SPEAK与扬声器驱动接口扬声器相连。代表模式指示灯显示的信号引脚LAMP0LAMP2与三个指示灯相连。EDA综合课程设计(4) 16X16点阵显示综合实验。首先，实验要求设计一个通用的负16X16点阵控制接口，要求点阵在时钟信号的控

10、制下动态点亮，点亮模式由自身设计，其中行选择信号由16-4编码器编码输出。16X16点阵控制界面，二。实验内容，引脚功能，16X16点阵控制界面，控制器引脚功能图如上图所示，其中：DIN3.0是显示模式选择，高电平有效；CLK是时钟输入终端；DOTOUT15.0是线路驱动信号输出；SELOUT3.0是列选择信号和16-4编码信号的输出。模式1，16列16X16点阵同时从上到下打开，16列在同一层从下到上关闭行驱动信号：可采用移位法，先定义一个16位信号。如果最高位置是1，我们用右移的方法将每个位设置为1，这就实现了顺序照明；当第0位也设置为1时，第0位设置为0，然后通过左移的方法将每个位复位为

11、0，从而反相依次消失，当第15位为0时，循环再次开始。对于其他显示模式，请自行设计。3。实验连接连接到时钟输出端，使输入频率约为1兆赫。DIN3.0分别连接到4位dip开关DOTOUT15.0分别连接到显示模块的L15L0和SELOUT3.0分别连接到显示模块的SEL3SEL0。1.实验目的：1。理解点阵字符生成和显示的原理。2.了解E2PROM和1616点阵式发光二极管的工作原理。3.加强对CPLD实现总线生成和地址定位的理解。硬件要求：1个主芯片EPF10K10LC84-4。2个可变时钟源。带有预编程字体/字符的E2PROM 2864。4 1616扫描发光二极管点阵。16X16点阵字符发生

12、器。3.实验原理：1616扫描发光二极管点阵的工作原理类似于8位扫描数码管。它有16个公共阴极输出端口，每个公共阴极对应16个发光二极管显示灯。因此，它需要4位信号线来扫描和解码地址。2864E2PROM存储器是一种电可擦除/可编程只读存储器，容量为8k和8位，具有13位并行地址线和8位并行数据线，完整字符所需的存储容量为32字节，即328位，这意味着2864可以连续存储多达256个1616点阵字形。存储方法可以提前商定。在本实验中，用CPLD芯片产生读取时序，从2864读取字体，然后产生写入时序，写入1616点阵，以便扫描、显示和输出。四。字体格式说明这是一种1616点阵字体，一个字占用32

13、个字节，例如“正”，对应的32个字节是：W0“000000000”，W1“00000000”，W2“0000000”，W3“0000000”。W7 00001000 ，四。实验内容，步骤，连接1。用EPF10K10芯片产生2864的地址和读信号。A12A0、OE和2816的CS芯片被选择连接到“0”，VPP被选择连接到“1”。2.EPF10K10芯片接收2864数据信号D7D0，并产生1616点阵扫描驱动电路，其中各段驱动HOUT07和LOUT07；芯片选择地址SEL3SEL0。3.对于2864中的字符地址映射，写入相应的读处理信号和写处理信号以及相应的扫描顺序。采用分层设计和调试实现设计功能

14、，进行适配划分，根据结果进行调整，改进设计。4、实验连接。(1)输入接口：代表扫描和地址生成的时钟信号引脚连接可调时钟源，扫描时钟CKDSP不低于250赫兹，读取操作时钟CLK不低于扫描时钟的20倍；汉字选择时钟HZSEL约为1HZ。代表字体数据的信号引脚D7D0连接到2864的数据端口。(2)输出接口：代表地址信号的引脚A0A9与2864对应的地址端子相连；代表扫描驱动的HOUT07、LOUT07和SEL0SEL3信号引脚与1616LED点阵的段驱动和芯片选择地址端子相连。16X16点阵字符发生器的功能框图如图所示。交通信号灯控制电路的设计。要求：1。主干道和支路交替放行，主干道每次放行30

15、秒，支路每次放行20秒。2.每次绿灯变成红灯，黄灯亮5秒钟，此时原来的红灯保持不变。3.用十进制数字显示放行和等待时间(递增计数)。设计任务和要求：，(2)设计一个由16个发光二极管组成的彩灯图案。模式至少有三种状态转换，可以定期自动切换。(3)至少有两种速度用于改变彩色灯图案状态。(4)安装调试提灯控制器，设计任务和要求：设计一个4路随堂问答器，具体设计要求如下：1。响应者可以同时被4个参赛者或4个团队使用，分别由4个按钮S0 S3代表。2.设置系统清零和应答控制开关S，由主机控制。3响应者具有锁存和显示功能。也就是说，玩家按下按钮，锁定相应的数字，并将其显示在发光二极管数码管上。同时，扬声

16、器发出报警声提示。玩家的先发制人的回答被优先锁定，拥有优先先发制人回答的玩家的数量被保留，直到主机清空系统。标题74路竞赛抢答器，设计任务和要求。总结报告和注意事项，1。实验注意事项严禁插拔“JTAG”下载电缆！为了安全使用下载电缆，并防止损坏下载电缆中的设备和计算机主板的并行端口，在计算机和实验盒都关闭时，应该插入或拔出下载电缆。插入下载电缆的步骤：当电源完全切断时，确认下载电缆的并口与计算机的并口连接。下载电缆的JTAG端口与实验箱的JTAG端口相连，实验箱的电源接通。拔出下载电缆的步骤：关闭实验室箱的电源，拔掉JTAG电缆插头，连接实验室箱的内部接线，打开实验室箱的电源进行功能验证。测试结束后，首先切断EDA实验箱的电源，然后将JTAG电缆的小插头插入实验箱的JTAG插座，然后打开实验箱的电源，为下一次设计下载做准备。2.总结报告的写作要求见教材P309。内容：总结报告至