EDA论文
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第1章 EDA技术随着大规模集成电路技术和计算机技术的不断发展,在涉及通信、国防、航天、医学、工业自动化、计算机应用、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中,EDA技术的含量正以惊人的速度上升,电子类高新技术项目的开发也更加依赖于EDA技术的应用。
即使是普通的电子产品的开发,EDA技术常常使一些原来的技术瓶颈得以轻松突破,从而使产品的开发周期大为缩短、性能价格比大幅提高。
不言而喻,EDA技术将迅速成为电子设计领域中的极其重要的组成部分。
1.1 EDA技术的含义及特点EDA(Electronic Design Automation,电子系统设计自动化)技术是20世纪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。
现代EDA 技术就是以计算机为工具,在EDA软件平台上,根据硬件描述语言HDL完成的设计文件,能自动地完成用软件方式描述的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、布局布线、逻辑仿真,直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
设计者的工作仅限于利用软件的方式来完成对系统硬件功能的描述,在EDA工具的帮助下和应用相应的FPGA/CPLD器件,就可以得到最后的设计结果。
尽管目标系统是硬件,但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。
[3]可见,利用EDA技术进行电子系统的设计具有以下几个特点:一是用软件的方式设计硬件;二是用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的;三是采用自顶向下(top--down)的设计方法;四是设计过程中可用有关软件进行各种仿真;五是系统可现场编程,在线升级;六是整个系统可集成在一个芯片上,体积小、功耗低、可靠性高。
因此,EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向。
1.2EDA技术的主要内容EDA技术涉及面很广,内容丰富,从教学和实用的角度看,主要应掌握如下个4个方面的内容:一是大规模可编程逻辑器件;二是硬件描述语言;三是软件开发工具;四是实验开发系统。
滨江学院课程论文(可编程器件原理与应用)题目基于VHDL语言的流水灯设计学生姓名王秋阳学号20082305047院系滨江学院专业电子与信息工程指导教师刘建成二零一零年十二月三十日一、任务:采用ALTERA 公司的EPM7128SLC84-10芯片,通过VHDL 语言设计一个流水灯电路。
流水灯样式必须大于3种,且可以通过按键调节显示样式;可以通过按键调节流水灯变化快慢;当前流水灯样式和变化速度能够通过数码管显示出来;(附加:具有按键声)二、设计框图(框图说明)1MHZ 周期信号经过2个100分频,得到100HZ ,再经过1个10分频得到10HZ 信号,传给速度控制模块,得到需要的速度周期信号,然后传给样式选择模块,样式选择模块直接输出彩灯样式;控制模块通过接受两个按键信号,同时控制速度控制模块和样式选择模块;译码扫描模块通过判断控制模块,扫描数码管显示当前彩灯样式和彩灯变化速度;按键信号通过延时模块输出按键发生信号。
速度按键 样式按键控制模块速度控制样式选择译码和扫描数码显示彩灯显示1000HZ 信号100HZ 信号蜂鸣器三、原理图(CPLD内部原理说明)从原理图中可以看到,一共有8种模块,D触发器的作用是对按钮进行消抖,除D触发器之外的7个模块功能及作用如下:f100和f10分别是100和10的分频器,speed模块的作用是对彩灯变化速度进行控制,而style_switch模块的作用是对彩灯样式进行调节。
Control 模块接收按键信号对样式和速度进行总的控制。
Show模块是对速度值和样式值进行译码并进行扫描数码管,将当前样式和速度状态显示出来。
Delay模块则是对按键声的延时。
四、各个模块设计(波形仿真)1.f100模块功能:100分频波形仿真:VHDL代码:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity f100 is --100分频port(clk:in std_logic;sec:out std_logic);end entity f100;architecture getsec of f100 issignal secout : std_logic :='1';beginprocess(clk) isvariable count100: integer range 0 to 50;beginif clk'event and clk='1' thencount100:=count100+1;if count100=50 thensecout<=not secout;count100:=0;end if;end if;end process;sec<=secout;end architecture getsec;2.f10模块功能:10分频波形仿真:VHDL代码:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity f10 is –-10分频port(clk:in std_logic;sec:out std_logic);end entity f10;architecture getsec of f10 issignal secout : std_logic :='1';beginprocess(clk) isvariable count10: integer range 0 to 5;beginif clk'event and clk='1' thencount10:=count10+1;if count10=5 thensecout<=not secout;count10:=0;end if;end if;end process;sec<=secout;end architecture getsec;3.speed模块功能:根据DATE输入端的数值大小,产生不同频率的周期信号,从而达到控制彩灯变化速率的目的。
eda方法学范文EDA(Exploratory Data Analysis)是一种统计分析的方法学,用于对数据进行初步探索和理解。
EDA的目的是通过可视化、总结统计量和数据处理等方法,揭示数据的特征、关系和异常情况。
本文将对EDA方法学进行详细介绍。
首先,EDA的一个重要步骤是数据的可视化。
通过绘制直方图、散点图、箱线图等图表,可以直观地展示数据的分布和变化趋势。
直方图可以用来观察数据的分布情况,散点图可以显示变量之间的关系,箱线图可以用来检测异常值。
通过可视化数据,我们可以迅速了解数据的特征,并发现其中的规律和异常情况。
其次,EDA还可以通过总结统计量来描述数据的集中趋势和变异程度。
常用的统计量包括均值、中位数、标准差和相关系数等。
均值可以反映数据的平均水平,中位数可以反映数据的中心位置,标准差可以衡量数据的离散程度,相关系数可以描述变量之间的相关性。
通过总结统计量,我们可以进一步了解数据的特征和规律。
此外,EDA还包括数据预处理的步骤。
数据预处理包括数据清洗、缺失值处理和异常值处理等。
数据清洗是指对数据进行去除错误值或重复值的操作;缺失值处理是指对数据中的缺失值进行填充或删除的操作;异常值处理是指对数据中的异常值进行识别和处理的操作。
通过数据预处理,我们可以去除数据中的噪声和异常点,减少数据分析的误差。
最后,EDA还可以通过探索性模型来进一步分析数据。
探索性模型包括回归模型、聚类模型和分类模型等。
回归模型可以用来探索变量之间的线性关系,聚类模型可以用来进行数据的分组和分类,分类模型可以用来预测和分类。
通过探索性模型,我们可以进一步挖掘数据的潜在规律和关联性。
综上所述,EDA是一种用于数据初步探索和理解的统计分析方法学。
通过可视化、总结统计量和数据处理等方法,EDA可以揭示数据的特征、关系和异常情况。
EDA方法学在数据分析和决策支持等领域有着广泛的应用。
通过EDA,我们可以更好地认识和理解数据,并从中获取有价值的信息。
EDA技能培训鉴定体系的研究摘要:本文探讨现代电子设计技能在当前电子产品设计中的作用,介绍了当前eda技术,对于eda技术培训内容进行了讨论,并对于eda技能的鉴定内容进行了阐述,对于苏州职业大学在eda培训中取得了成果进行了总结,指出进行eda技能的培训与鉴定的重大意义。
关键词:现代电子设计; eda技术;培训;鉴定中图分类号:g434 文章标识码:a 文章编号:1006-3315(2011)7-132-002一、引言目前,现代电子设计技术在绝大部分的电子产品设计都有使用,世界著名的电子厂商每年都要招纳相关的人才。
在公司招纳人才时总要进行相关的笔试与面试,经过调研,各大电子公司的笔试与面试题目基本都可纳入现代电子设计技能体系中。
现在各大高校特别是职业院校都看到了这个现象,所以每年的师资培训中,现代电子设计技能的培训都成为一项培训内容。
怎么把这些进行的实用的电子设计方法介绍给在校学生或社会在职人员,这就需要一套体系严谨、内容全面、技术先进的培训与鉴定体系。
苏州职业大学是最早把单片机、eda技术融入高级工的培训当中,在2004年苏州职业大学进行高级工的培训开发工作,把单片机与eda技术作为高级工培训的内容,这在全国的高级工培训中内容属于比较新的。
目前,现代电子设计方法中典型的设计方法就是运用eda的设计方法。
eda技术是在电子cad技术基础上发展起来的计算机软件系统,是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果,进行电子产品的自动设计。
利用eda工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等方面开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出ic版图或pcb版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
为了有效得进行eda技术的学习,各大高校基本开设了eda技术的相关课程,但学生主要是注重理论知识的学习,实际硬件的联系不强,学生实际动手的机会不多,碰到像电子竞赛、公司单位面试这样与实际产品联系比较强的情况,学生往往不能很好的应答。
eda课程设计论文4位全加器一、教学目标本课程的目标是让学生理解并掌握全加器的工作原理和设计方法,能够运用数字逻辑设计出功能完整的全加器。
知识目标:使学生了解全加器的功能和作用,理解其内部电路的工作原理,掌握全加器的真值表和布尔表达式。
技能目标:培养学生运用数字逻辑设计简单电路的能力,能够独立完成全加器的设计和仿真。
情感态度价值观目标:培养学生对电子技术的兴趣,提高学生解决问题的能力,培养学生的创新精神和团队协作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括全加器的功能和工作原理、全加器的真值表和布尔表达式、全加器的设计和仿真。
首先,讲解全加器的功能和作用,通过具体的实例让学生了解全加器在计算机中的重要性。
然后,讲解全加器的内部电路工作原理,使学生理解全加器是如何实现加法的。
接下来,介绍全加器的真值表和布尔表达式,让学生掌握全加器的工作原理。
最后,讲解全加器的设计和仿真方法,培养学生运用数字逻辑设计电路的能力。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
首先,通过讲授法向学生传授全加器的理论知识,使学生了解全加器的基本概念和工作原理。
然后,通过讨论法引导学生进行思考和讨论,提高学生的理解能力。
接下来,通过案例分析法分析实际案例,使学生了解全加器在计算机中的应用。
最后,通过实验法让学生动手设计和仿真全加器,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备适当的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材:选用《数字逻辑设计》作为主教材,系统地介绍全加器的理论知识。
参考书:推荐《计算机组成原理》等参考书,供学生深入学习和参考。
多媒体资料:制作全加器的原理讲解和设计过程的视频,通过动画和图像等形式直观地展示全加器的工作原理。
实验设备:准备数字逻辑设计实验室,提供全加器的设计和仿真实验所需设备。
集成电路eda心得800字(9篇) 关于集成电路eda心得,精选6篇范文,字数为800字。
我们公司在上海成立了“集成电网集成电路”,集成电路是我公司集成电路的三大基石,也是公司实现高效运行的必备条件。
我公司是一个集成电路,主要从事电网建设的工程,它是由电力供应、电力设施运行、电力设施运行、电力电网建设、电网建设及管理工作组成。
其中,我公司共投资1950万元。
主要从事的集中电路及其相关工作。
集成电路eda心得(范文):1我们公司在上海成立了“集成电网集成电路”,集成电路是我公司集成电路的三大基石,也是公司实现高效运行的必备条件。
我公司是一个集成电路,主要从事电网建设的工程,它是由电力供应、电力设施运行、电力设施运行、电力电网建设、电网建设及管理工作组成。
其中,我公司共投资1950万元。
主要从事的集中电路及其相关工作。
集成电路是我公司的重点工程。
集成电路建设需要全体员工的共同努力,需要全体员工的共同参与。
因此,我公司的集成电路工程有着非常重要的意义。
在集成电路工程建设中,要把集成电路建设与电网建设结合起来,以实现公司发展战略目标。
集成电路建设的优越性,直接关系到公司的生存与发展以及社会的稳定。
在集成电路工程建设中,需要全体员工的共同协作,共同努力才能保证公司的生存与发展。
集成电路建设需要全体员工的共同努力,需要全体员工的共同参与。
只有全体员工的齐心协力,共同努力,公司才能保持稳定发展的良好环境,才能保证公司的生存与发展步伐,才能保证公司实现高速发展的良好局面。
集成电路建设是我公司在集成电路建设中发挥着非常重要的作用。
通过集成电路建设,可以大大缩短建设周期,提高工程施工质量,降低工程成本,提高企业效益,促进公司可持续发展。
集中电路建设在电网建设中具有非常重要的地位,它不但能提高公司的经济效益和社会效益,还能加快经济结构的改进。
集成电路建设的优点,直接关系到公司的生存与发展。
在集成电路建设中,我们要把集成电路建设与电网建设结合起来,以实现公司可持续发展。
前言一 EDA简介EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CA T)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。
EDA是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果而开发出的电子CAD通用软件包,它根据硬件描述语言HDL 完成的设计文件,自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局布线及仿真,直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等。
二 EDA的发展前景随着微电子技术和计算机技术的不断发展,在涉及通信、国防、航天、工业自动化、仪器仪表等领域工作中,EDA技术的含量以惊人的速度上升,从而使它成为当今电子技术发展的前沿。
1、基于FPGA的DSP系统设计现代大容量、高速度的FPGA的出现,克服了上述方案的诸多不足。
在这些FPGA中,一般都内嵌有可配置的高速RAM、PLL、LVDS、LVTTL以及硬件乘法累加器等DSP模块。
用FPGA来实现数字信号处理可以很好地解决并行性和速度问题,而且其灵活的可配置特性,使得FPGA构成的DSP系统非常易于修改、易于测试及硬件升级。
2、计算机处理器设计EDA技术与FPGA在通信领域中的成功已是众所周知的事实了,而对于一般的处理器的实现也已司空见惯。
如利用硬件描述语言设计嵌入式系统处理器、各类CPU或单片机等,并以软核的形式在FPGA中实现。
但利用FPGA实现高性能的处理器,乃至超级计算机处理器的功能,不能不说是一项崭新的尝试。
目前,尽管基于EDA技术的计算机处理器的FPGA实现尚未进入全面的商业化开发阶段,但其研究和应用的成果却不得不令人深感FPGA在这一领域中的巨大潜力和广阔的市场。
3、与ASIC市场的竞争技术由于EDA技术是面向解决电子系统最基本最低层硬件实现问题的技术,因此就其发展趋势的横向看,势必涉及越来越广阔的电子技术及电子设计技术领域。
摘要《EDA技术》是电子信息科学与技术专业学生在电子技术实验技能方面综合性质的实验训练课程,其目的和任务是通过一周的时间,让学生掌握EDA的基本方法,熟悉一种EDA软件(VHDL),并能利用EDA软件设计一个电子技术综合问题,为以后进行工程实际问题的研究打下设计基础。
关键词:EDA;VHDL;实验设计Abstract"EDA technology" is the electronic Information Science and Technology students test the integrated nature of training courses in electronic technology experiment skills, their purpose and mission through the week, so that students master the basic method of EDA, a familiar EDA software (VHDL ), and can use EDA software to design an integrated electronic technical issues, and lay the foundation for future research designed to make practical engineering problems.Keywords: EDA; VHDL; experimental design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 课题设计主要内容 (1)第2章开发工具简介 (2)2.1 EDA、VHDL简介 (2)2.2 方案论证 (3)2.2.1 乒乓游戏机的功能 (3)2.2.2 乒乓游戏机设计思路 (3)2.3 乒乓球各模块的设计 (4)2.3.1 控制模块的设计 (4)2.3.2 送数据模块的设计 (8)2.3.3 产生数码管片选信号模块的设计 (9)2.3.4 7段译码器模块的设计 (10)第3章设计结果与分析 (12)3.1 系统的波形仿真 (12)3.2 乒乓游戏机顶层电路图 (13)结论 (15)参考文献 (16)第1章绪论1.1 概述20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
武汉职业技术学院《EDA技术》课程结业论文论文题目:按键输入电路设计姓名:付昊所在院系:电子信息工程学院班级:电信12304班学号:12012830指导教师:虞沧武汉职业技术学院二〇一四年六月目录第一章EDA技术简介与VHDL语言第二章设计方法与步骤第三章设计程序及说明第四章程序仿真和验证摘要人类文明已进入到高度发达的信息化社会。
信息化社会的发展离不开电子信息产品开发技术、产品品质的提高和进步。
电子信息产品随着科学技术的进步,其电子器件和设计方法更新换代的速度日新月异。
实现这种进步的主要原因就是电子设计技术和电子制造技术的发展,其核心就是电子设计自动化(EDElectronic Design Automation)技术,EDA技术的发展和推广应用又极大地推动了电子信息产业的发展。
为保证电子系统设计的速度和质量,适应“第一时间推出产品”的设计要求,EDA技术正逐渐成为不可缺少的一项先进技术和重要工具。
目前,在国内电子技术教学和产业界的技术推广中已形成“EDA 热”,完全可以说,掌握EDA技术是电子信息类专业学生、工程技术人员所必备的基本能力和技能。
本设计主要利用VHDL硬件描述语言在EDA平台Quartus II上设计一个4×4阵列键盘扫描电路,将行扫描信号输入阵列键盘,读取列信号的值,输出按键编码,从而判断出按键按下的位置。
并且使用Modelsim软件进行模拟仿真,下载到EDA实验箱进行硬件证。
关键词:EDA VHDL语言 4×4阵列键盘扫描第一章EDA技术简介与VHDL语言1.1 EDA技术简介1.1.1 EDA技术含义EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪60年代中期从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。
EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言VHDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
南京理工大学EDA设计(Ⅰ)实验报告作者: 学号:学院(系):专业:指导老师:实验日期:实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的1.掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法。
2.掌握放大电路的动态参数的测试方法。
3.观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
二、实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。
2. 调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点(调节电位计),使电路输出信号不失真,并且幅度最大。
在此状态下测试:电路静态工作点值;电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;电路的频率响应曲线和fL、fH值。
三、实验要求1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点(调节电位计),使电路输出信号不失真,并且幅度最大。
在此状态下测试:电路静态工作点值;电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;电路的频率响应曲线和fL、fH值。
四、实验步骤一.单级放大电路原理图二.放大电路静态工作点分析1、饱和失真(饱和失真。
滑动变阻器调到0%,信号源电压10mV)2)静态工作点参数Ib=76.18012u Ic=819.25941m Uce=63.17805m2、截止失真(截止失真。
滑动变阻器调到100%,信号源电压50mV)3.不失真Ib=5.58529u Ic=615.31797u Uce=3.35120 Ube=617.74726m三、测量输入输出电阻和电压增益1、输入电阻输入电阻实验值:R i =U i /I i =10mV/2.522uA=3.965k Ω2、输出电阻输出电阻实验值:R 0=U 0/I 0=10mV/1.404μA=7.122K Ω3、电压增益电压增益测量值:Au=68.924 四、电路的频率特性由图可知,f L=350.6399Hz f H=7.9519MHz实验小结:由数据分析知,此次试验存在较小误差,但是在误差允许的范围之内。
基于VHDL交通灯控制器的设计白海艳(陕西理工学院物理学院电子信息科学与技术101班陕西汉中 723000)指导老师:卢超摘要设计了一种基于VHDL的交通灯控制器,系统主要由计数器,置数器,分频器,数据选择器MUX,主控制器以及数码管构成,整个设计主要分为两个模块,控制木块和输出模块,通过对时钟的计数控制运行状态的改变,输出相应的状态变化信息、递减信号和置数信号给输出模块进行显示;出现紧急情况时停止计数和状态的变化,解除紧急状态后继续原来的运行状态。
关键字计数器;VHDL;MUXVHDL traffic light controller-based designBai Haiyan(Grade10,Class1,Major Electronic Information Science and Technology Department of Physics,Shannxi University of Technology,Hanzhong,723000)Tutor: Lu ChaoAbstract A VHDL-based traffic light controller, the system mainly by the counter, set, divider, the data selector MUX, the main controller and digital form, the whole design is divided into two modules, control wood block and output modules, controlled by the clock counting operation changes, the corresponding output state change information, the decrement signal and set the number of signals to the output module to display count and status changes; case of an emergency stop, the lifting of the state of emergency continue the running state.The keyword counter; VHDL; MUX1 课题背景随着经济的发展,车辆的急剧增多,城市发展对道路交通的要求越来越高。
目前,城市所使用的交通灯控制器一般还是定时控制,对车流不能起到很好的调节作用,无法更好地利用现有道路,在一定程度上,道路交通甚至成了城市发展的瓶颈。
对道路交通的改善,无外乎拓宽道路与改进道路设施,提高道路利用率,使交通灯控制系统智能化,无疑是改善城市交通状况的福音。
对于拓宽道路,投资甚多,且征用土地在城市中难于实现,因此改善道路交通设施,提高现有道路的利用率不失为解决道路拥塞比较好的方案。
2 EDA概述电子设计技术的核心就是EDA技术,EDA是指以计算机为工作台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包,主要能辅助进行三方面的设计工作,即IC设计、电子电路设计和PCB设计。
EDA技术已有30年的发展历程,大致可分为三个阶段。
70年代为计算机辅助设计(CAD)阶段,人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑、PCB布局布线,取代了手工操作。
80年代为计算机辅助工程(CAE)阶段。
与CAD相比,CAE除了有纯粹的图形绘制功能外,又增加了电路功能设计和结构设计,并且通过电气连接网络表将两者结合在一起,实现了工程设计。
CAE的主要功能是:原理图输入,逻辑仿真,电路分析,自动布局布线,PCB后分析。
90年代为电子系统设计自动化(EDA)阶段。
VHDL就是超高速集成电路硬件描述语言。
覆盖面广,描述能力强,是一个多层次的硬件描述语言。
在VHDL语言中,设计的原始描述可以非常简练,经过层层加强后,最终可成为直接付诸生产的电路或版图参数描述。
具有良好的可读性,即容易被计算机接受,也容易被读者理解。
使用期长,不会因工艺变化而使描述过时。
因为VHDL的硬件描述与工艺无关,当工艺改变时,只需修改相应程序中的属性参数即可。
支持大规模设计的分解和已有设计的再利用。
VHDL为设计的分解和设计的再利用提供了有力的支持。
3交通灯控制器的设计3.1设计要求(1)能够显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿的指示状态。
用两组红、黄、绿三色灯作为两个方向的红、黄、绿灯。
按下SA键时,计时器迅速递增,并按24h循环,计满23h后回00.(2)能实现正常的倒计时功能。
用两组数码管作为东西和南北方向的倒计时显示,显示时间为红灯35s、绿灯50s、黄灯5s。
(3)能实现特殊状态的功能。
①按K1键后,能实现特殊状态功能;②显示倒计时的两组数码管闪烁;③计数器停止计数并保持在原来的状态;④东西、南北、路口均显示红灯状态;⑤特殊状态解除后能够继续计数。
(4)能实现总体清零功能。
按下SB键后,系统实现总清零,计数器由初始状态计数,对应状态的指示灯亮。
(5)用VHDL语言设计符合上述功能要求的交通灯控制器,并用层次设计化方法设计该电路。
(6)控制器、置数器的功能用功能仿真的方法验证,可以通过有关波形确认电路设计是否正确。
3.2设计说明(1)从电路框图可以看到由减计数器、控制器组成了最基本的电路,其中计数器A、B经过数据选择器MUX82以BCD码输出的形式通过译码器与外部数码管相连;控制器控制革新好等的状态以及计数器置数、暂停计数。
(2)基准频率分屏器可以分出标准的1HZ频率信号,用于减计数器的时钟信号以及控制器内触发器的时钟信号。
(3)MUX82是八位二选一数据选择器,用于特殊情况发生时对显示器闪烁信号的产生。
(4)置数器A、B通过控制器的控制对减计数器进行预置。
交通灯控制器和主控框图如下图1和图2所示,各模块电路功能如下:(图1)主控制器电路框图(图2)交通灯控制器电路框图信号接口说明CLK: 系统输入时钟URGEN:输入信号SET1: 置位东西方向ASET2: 置位南北方向BSUB: 计数器计数R1: 输出,A路口显示红灯信号,高电平有效。
G1: 输出,A路口显示绿灯信号,高电平有效。
Y1: 输出,A路口显示黄灯信号,高电平有效。
R2: 输出,B路口显示红灯信号,高电平有效。
G2: 输出,B路口显示绿灯信号,高电平有效。
Y2: 输出,B路口显示黄灯信号,高电平有效。
led1 led2:信号灯显示A路口、B路口。
(图3)交通灯控制器简单流程图说明:记东西方向为1路,南北方向为2路。
(1)输出模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY ledshow ISPORT(CLK,URGEN :IN STD_LOGIC;STA TE :IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);SUB,SET1,SET2 :IN STD_LOGIC;R1,G1,Y1,R2,G2,Y2 :OUT STD_LOGIC;led1,led2 :out std_logic_vector(7 downto 0));END ledshow;ARCHITECTURE a OF ledshow ISSIGNAL COUNT1,COUNT2 :STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);SIGNAL SETSTATE1,SETSTATE2 :STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);SIGNAL TG1,TG2,TR1,TR2,TY1,TY2:STD_LOGIC;BEGINLED1<="00000000"WHEN URGEN='1'AND CLK='0'ELSE COUNT1;LED2<="00000000"WHEN URGEN='1'AND CLK='0'ELSE COUNT2;TG1<='1'WHEN STATE="00"AND URGEN='0'ELSE'0';TY1<='1'WHEN STATE="01"AND URGEN='0'ELSE'0';TR1<='1'WHEN STATE(1)='1'OR URGEN='1'ELSE'0';TG2<='1'WHEN STATE="10"AND URGEN='0'ELSE'0';TY2<='1'WHEN STATE="11"AND URGEN='0'ELSE'0';TR2<='1'WHEN STATE(1)='0'AND URGEN='1'ELSE'0';SETSTATE1<="01000000"WHEN STATE="00"ELSE"00000101"WHEN STATE="01"ELSE"01000101";SETSTATE2<="01000000"WHEN STATE="10"ELSE"00000101"WHEN STATE="11"ELSE"01000101";LABEL2:PROCESS(SUB)BEGINIF SUB'EVENT AND SUB='1'THENIF SET2='1'THENCOUNT2<=SETSTATE2;ELSIF COUNT2(3 DOWNTO 0)="0000" THEN COUNT2<=COUNT2-7;ELSE COUNT2<=COUNT2-1;END IF;G2<=TG2;R2<=TR2;Y2<=TY2;END IF;END PROCESS LABEL2;LABEL1:PROCESS (SUB)BEGINIF SUB'EVENT AND SUB='1'THENIF SET1='1'THENCOUNT1<=SETSTATE1;ELSIF COUNT1(3 DOWNTO 0)="0000"THEN COUNT1<=COUNT1-7;ELSE COUNT1<=COUNT1-1;END IF;G1<=TG1;R1<=TR1;Y1<=TY1;END IF;END PROCESS LABEL1;END a;(2)控制模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY ledcontrol ISPORT(RESET, CLK, URGEN : IN STD_LOGIC;STATE : OUT STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);SUB,SET1,SET2 : OUT STD_LOGIC);END ledcontrol;ARCHITECTURE a OF ledcontrol ISSIGNAL COUNT : STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);SIGNAL SUBTEMP : STD_LOGIC;BEGINSUB<=SUBTEMP AND (NOT CLK);STATELABEL:PROCESS(RESET,CLK)BEGINIF RESET='1'THENCOUNT<="0000000";STATE<="00";ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF URGEN='0'THENCOUNT<=COUNT+1;SUBTEMP<='1';ELSE SUBTEMP<='0';END IF;IF COUNT=0 THEN STATE<="00";SET1<='1';SET2<='1';ELSIF COUNT=40 THEN STATE<="01";SET1<='1';ELSIF COUNT=45 THEN STATE<="10";SET1<='1';SET2<='1';ELSIF COUNT=85 THEN STATE<="11";SET2<='1';ELSIF COUNT=90 THEN COUNT<="0000000";ELSE SET1<='0';SET2<='0';END IF;END IF;END PROCESS statelabel;END a;4 仿真与模块图(1)输出模块仿真(图5)输出模块端口图(图6)功能仿真图(图7)时序仿真图(2)控制模块仿真(图8)控制模块端口图(图9)功能仿真图(图10)时序仿真图5 结束语这次EDA论文我查阅了很多资料,在日常生活中,遵守交通规则是很重要的,因为关乎着我们每个人的生命安全,所以选择写交通灯控制器。