摘 要 随着基于CPLD的EDA技术的发展和应用领域的扩大与深入,EDA技术在电子信息、通信、自动控制用计算机等领域的重要性日益突出。作为一个学电子信息专业的学生,我们必须不断地了解更多的新产品信息,这就更加要求我们对EDA有个全面的认识。本程序设计的是简易电子琴的设计。采用EDA作为开发工具,VHDL语言为硬件描述语言,MAX + PLUS II作为程序运行平台,所开发的程序通过调试运行、波形仿真验证,初步实现了设计目标。本程序使用的硬件描述语言VHDL,可以大大降低了硬件数字系统设计的入门级别,让人感觉就是C语言的近亲。通过老师的指导和自己的学习完成了预想的功能。
关键词 电子琴;课程设计;EDA;VHDL
1 引言
1.1 课程设计的目的
巩固和运用所学课程,理论联系实际,提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力,通过对一个简易电子琴设计,进一步加深对计算机原理以及数字电路应用技术方面的了解与认识,进一步熟悉数字电路系统设计、制作与调试的方法和步骤。巩固所学课堂知识,理论联系实际,提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。为了进一步了解计算机组成原理与系统结构,深入学习EDA技术,用VHDL语言去控制将会使我们对本专业知识可以更好地掌握。
1.2 课程设计的内容
(1)设计一个简易的八音符电子琴,它可通过按键输入来控制音响。
(2)演奏时可以选择是手动演奏(由键盘输入)还是自动演奏已存入的乐曲。
(3)能够自动演奏多首乐曲,且每首乐曲可重复演奏。
2 开发工具简介
2.1 EDA技术
EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)缩写,是90年代初从CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展而来的。EDA技术是以计算机为工具,根据硬件描述语言HDL( Hardware Description language)完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。典型的EDA工具中必须包含两个特殊的软件包,即综合器和适配器。综合器的功能就是将设计者在EDA平台上完成的针对某个系统项目的HDL、原理图或状态图形描述,针对给定的硬件系统组件,进行编译、优化、转换和综合,最终获得我们欲实现功能的描述文件。综合器在工作前,必须给定所要实现的硬件结构参数,它的功能就是将软件描述与给定的硬件结构用一定的方式联系起来。也就是说,综合器是软件描述与硬件实现的一座桥梁。综合过程就是将电路的高级语言描述转换低级的、可与目标器件FPGA/CPLD相映射的网表文件。