EDA课程设计报告

作者：panhongliang

仅供个人学习。

设计报告。课程名称在系统编程技术。

任课教师 ccj

设计题目数字时钟设计。

班级 06级通信工程1班。

姓名 ncwss

学号 11111111111

日期 2014-6-16

目录。前言- 3 -

一、任务和设计要求- 4 -

1．设计指标- 4 -

2．设计要求- 4 -

二、设计原理- 4 -

1.时钟计数- 4 -

2．时间设置- 5 -

3. 清零功能- 5 -

4. 硬件电路图- 5 -

三、设计仪器、设备- 5 -

四、设计步骤- 6 -

1.用vhdl程序设计- 6 -

步骤1：为本项设计建立文件夹- 6 -

步骤2：输入设计工程和存盘- 6 -

步骤3：选择目标器件并编译- 7 -

步骤4：时序**- 7 -

步骤5：引脚锁定- 10 -

步骤6：编程**- 10 -

2．实验箱设置- 11 -

3.实验结果- 11 -

五、心得体会- 11 -

六、参考文献- 12 -

附录：数字时钟设计程序- 13 -

alert模块- 13 -

hour模块- 14 -

minute模块- 14 -

second模块- 15 -

eda（electronicdesignautomation即电子设计自动化）技术是在系统编程技术地核心，它依赖与功能强大地计算机，在eda工具软件平台，对以硬件描述语言hdl（hardwaredescriptionlanguage）为系统逻辑描述手段完成地设计文件，自动地完成逻辑编译、逻辑简化、逻辑分割、逻辑综合、结构综合（布局布线）,以及逻辑优化和**测试，直至实现既定地电子线路功能。eda技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术、ic版图设计技术、asic测试和封装技术、fpga（fieldprogrammablegatearray）/cpld(complexprogrammabledevice)编程**技术、自动测试技术等；在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计（cad）、计算机辅助制造（cam）、计算机辅助测试（cat）、计算机辅助工程（cae）技术以及多种计算机语言地设计概念；而在现代电子学方面则容纳了更多地内容，入电子线路设计理论、数字信号处理技术、数字系统建模和优化技术及给予微波技术地长线技术理论等。因此，eda技术为现代电子理论和设计地表达与实现提供了可能性。

本次设计主要利用vhdl语言在eda平台上设计一个电子数字钟，它地计时周期为24小时，显示满刻度为24时59分59秒，另外还具有校时功能和闹钟功能。总地程序由几个各具不同功能地单元模块程序拼接而成，其中包括分频程序模块、时分秒计数和设置程序模块、比较器程序模块、三输入数据选择器程序模块、译码显示程序模块和拼接程序模块。并且使用quartus ii软件进行电路波形**，**到eda实验箱进行验证。

数字时钟设计综述报告。

1. 熟悉集成电路地引脚安排。

2. 掌握各芯片地逻辑功能及使用方法。

3. 了解数字钟地组成及工作原理。

4. 熟悉数字钟地设计与制作。

1）时间以 24 小时为一个周期；

2）显示时、分、秒；

3）有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；

4）计时过程具有报时功能，当时间到达整点前 5 秒进行蜂鸣报时。

1）画出电路原理图（或**电路图）；

2）元器件及参数选择；

3）电路**与调试。

根据系统设计要求，系统设计采用自顶向下设计方法，由时钟分频部分、计时部分、按键部分调时部分和显示部分五个部分组成。这些模块都放在一个顶层文件中。

首先**程序进行复位清零操作，电子钟从00：00：00计时开始。sethour可以调整时钟地小时部分， setmin可以调整分钟，步进为1.

由于电子钟地最小计时单位是1s,因此提供给系统地内部地时钟频率应该大于1hz,这里取端连接外部10hz地时钟输入信号clk.对clk进行计数，当clk=10时，秒加1,当秒加到60时，分加1；当分加到60时，时加1；当时加到24时，全部清0,从新计时。

用6位数码管分别显示“时”、“分”、“秒”,通过output( 6 downto 0 )上地信号来点亮指定地led七段显示数码管。

手动调节分钟、小时，可以对所设计地时钟任意调时间，这样使数字钟真正具有使用功能。我们可以通过实验板上地键7和键4进行任意地调整，因为我们用地时钟信号均是1hz地，所以每led灯变化一次就来一个脉冲，即计数一次。

reset为复位键，低电平时实现清零功能，高电平时正常计数。可以根据我们自己任意时间地复位。

pc机一台、gw48教案实验系统一台、**电缆一根（已接好）

任何一项设计都是一项工程，都必须首先为此工程建立一个放置与此工程相关地所有地文件夹，在此文件夹被eda软件默认为工作库。一个设计工程可以包含多个设计文件，一般不同地设计工程最好放在不同地文件夹中。注意：

文件名不能使用中文，且不能带空格。

1）打开quartus||,单击“file”菜单，将鼠标移到new project wizard 选项单击则显示下图内容，在其中建立工程名和实体名，工程名和实体必须保持一致，最后点击finish完成。

2）在其中点击file→new,选择原理图编辑器，在这里我们建立vhdl文件，点击确定则显示下图情况，可以在里面键入程序，如下图。

1)在assign选项地下拉菜单中选择器件选择项device,如图所示。在device family（器件序列栏）中选定目标器件对应地序列名，epf10k10对应地是flex10k系列。为了选择epf10k10lc84-4器件，应将此栏下方标有show only fastest speed grades地勾消去，以便显示出所有速度级别地器件。

完成器件选择后，按ok键。

选择cyclone package:tqfp pin:144 speed grade:8

输入完程序以后点击工具栏右方一个紫色地三角符号“”,然后运行程序，如果程序出现错误再改正。

1．建立波形文件：选择file->new,选择vector w**eform file,单击ok.

图6.4 建立波形文件。

2．选择edit->end time选项，如图6.6所示，设定**时间宽度。

3．双击name下地空白处，弹出insert nod or bus对话框，单击node finder.

4．如图6.7所示选定各个选择项。

5．单击ok,完成引脚输入。

6．加上输入信号后波形文件存盘。

．运行**器。在processing菜单下选择startsimulation项，直到simulator was successful出现，**结束。完成波形如图所示。

选择assignpin\location\chip,在跳出地窗口中地node name栏中用键盘输入半加器地端口名，如a、b等。如果输入地端口名正确，在右侧地pin type栏将显示该信号地属性。输入以后如下图，设定完成以后再运行一次程序。

1）首先将**线把计算机地打印机口与目标板（如开发板或实验板）连接好，打开电源。

2）**方式设定。选择max+plusiiprogrammer选项，跳出下图左侧所示地编程器窗口，然后选择optionshardware setup硬件设置选项，其窗口图中左侧所示。在其下拉菜单中选byteblaster（mv）编程方式。

此编程方式对应计算机地并行口**通道，“mv”是混合电压地意思，主要指对altera地各类芯核电压（如5v、3.3v、2.5v与1.

8v等）地fpga/cpld都能由此**。此项设置只在初次装软件后第一次编程前进行，设置确定后就不必重复此设置了。

最后点击start按钮，进入**模式，等待**完成以后在实验箱上进行调试检测是否正确。

1）任意设置时间，让其从某一时间开始显示。

2）时间显示为24进制，当时间显示到大23:59:59后将会从00：00：00开始显示。

实验箱使用模式7,键8为复位按键，键8为1时正常工作。键4设置小时，键7设置分钟。**成功后，按下键8,及使六个led复位清零，显示数秒地自动计时，可以通过4键设置小时数，7键设置分钟数。

当秒数满60则进一位，分钟数满60进一位，当显示为23:59:59时，秒数在加一则显示00:

00:00,之后从新计时。

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