基于EDA技术的数字电子钟设计

论文编号:JD855 附开题报告,任务书,外文翻译,论文字数:12247,页数:32

摘  要：可编程逻辑器件(FPGA)是近年来迅速发展起来的新型可编程器，其灵活的可编程逻辑可以方便的实现高速数字信号处理。它突破了并行处理、流水级数的限制，具有反复的可编程能力，从而有效的地利用了片上资源，加上高效的硬件描述语言VHDL，从而为数字系统设计提供了极大的方便。
本文主要是根据上述原理和方法设计一个电子钟系统，目的在于通过该系统的功能，体现出FPGA在数据处理中的应用。系统程序基于VHDL语言，采用模块化设计方法。系统设计包含9个子程序模块，分别是：分频模块，60进制模块，24进制模块，闹钟模块，定时模块，60BCD码模块，24BCD码模块，七段码显示模块，扫描模块。每个子程序均经过EDA工具仿真，并附有仿真图，最后将各模块组装为一个整体——电子钟。先由分频模块输出时钟信号，然后由60进制实现秒和分的计数，24进制实现小时的计数，再转换成BCD码，由七段显示器来显示时间。为了节省电流消耗，采用了扫描模块使6个显示器轮流显示。该电子钟还带有闹钟和定时的功能。
关键词：FPGA；数字系统设计；VHDL；电子钟

Based on the design of digital electric clock EDA

Abstract：Programmable logic devices (FPGA) is developed rapidly in recent years, the new programmable flexible programmable logic can be easily realize high speed digital signal processing. It breaks through the parallel processing, water series, repeated programmable ability, thus effectively on the use of resources, and efficient hardware description language VHDL digital system design, so as to provide a great convenience.
This paper is based on the principle and method to design an electric clock system, aimed at through the function of the system, which reflects the FPGA in data processing applications. System based on VHDL language program, modular design method. System design includes 9 subroutine module, respectively is: frequency module, 60 into mould, 24 into mould, alarm module, regular module, 60BCD modules, 24BCD modules, 7 yards display module, scanning module. Each subroutine through simulation, and with EDA simulation diagram, the final module will assemble as a whole——electric clock. The frequency clock signal output module, then the system realized by 60 seconds count, 60 minutes count and 24 hours count, then realized by converting BCD to display the time for seven display. In order to save the current consumption, using scanning module that six display turns. The electric clock still has alarm function and timing function.
Key words: FPGA；digital electronic system design；VHDL；electronic clock

摘  要 Ⅰ
目  次 Ⅲ
术 语 表 Ⅳ
1 绪论 1
1.1 立题背景和意义 1
1.2可编程逻辑器件的发展历程 1
1.3可编程器件FPGA/CPLD 1
1.4国内外的研究现状 2
1.5本文的目的与意义 3
1.6本文的结构 3
2 FPGA基本结构与工作原理 4
2.1 FPGA 的基本结构 4
2.2 FPGA的工作原理 4
3 数字系统设计 5
3.1数字系统设计方法 5
3.2 基于FPGA的应用系统设计 5
3.3 数字系统设计的重要工具——VHDL 6
4 基于EDA技术的电子钟设计 7
4.1系统设计的总体思路 7
4.2各模块功能及其软件实现 8
4.2.1计数脉冲1Hz_generator组件 8
4.2.2 60进制计数器组件 9
4.2.3 24进制计数器组件 11
4.2.4 闹钟设定组件 12
4.2.5 定时组件 15
4.2.6 i60bcd组件 18
4.2.7 i24bcd组件 20
4.2.8 二进制转换为七段码组件 21
4.2.9 七段显示器扫描输出电路组件 23
4.3电子时钟系统整体软件实现 26
5 结论 30
参 考 文 献 31
致 谢 32