基于fpga的鬧鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú) 草魚(yú)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))草魚(yú)草魚(yú)題目名稱(chēng)： 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)基于FPGA的鬧鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)草魚(yú)題目來(lái)源： 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)實(shí)驗(yàn)室研究項(xiàng)目 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)草魚(yú)院 草魚(yú) 草魚(yú)(系)： 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)電子信息學(xué)院 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)

2、 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)草魚(yú)專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)自動(dòng)化10903 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)草魚(yú)學(xué)生姓名： 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)高 草魚(yú)文 草魚(yú)昌 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)草魚(yú)指導(dǎo)教師： 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草

3、魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)陳 草魚(yú)英 草魚(yú)芝 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) </p><p>　　目 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)錄草魚(yú)長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)I草魚(yú)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告III草魚(yú)畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告III草魚(yú)長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)VII草魚(yú)長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)VIII草魚(yú)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答

4、辯會(huì)議記錄IX草魚(yú)1 草魚(yú)前言1草魚(yú)2 草魚(yú)選題背景2草魚(yú)2.1選題來(lái)源2草魚(yú)2.2研究目的及意義2草魚(yú)2.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2草魚(yú)2.4本課題的研究指導(dǎo)思想和技術(shù)設(shè)計(jì)3草魚(yú)3 草魚(yú)FPGA簡(jiǎn)介7草魚(yú)3.1 草魚(yú)FPGA概述7草魚(yú)3.1.1 草魚(yú)FPGA基本結(jié)構(gòu)7草魚(yú)3.2 草魚(yú)FPGA編程原理7草魚(yú)3.3 草魚(yú)FPGA設(shè)計(jì)流程8草魚(yú)3.4 草魚(yú)VHDL語(yǔ)言與QuartusⅡ9草

5、魚(yú)3.4.1 草魚(yú)VHDL語(yǔ)言簡(jiǎn)介9草魚(yú)3.4.2 草魚(yú)QuartusⅡ簡(jiǎn)介11草魚(yú)4 草魚(yú)方案設(shè)計(jì)與論證16草魚(yú)4.1總體方案設(shè)計(jì)16草魚(yú)5 草魚(yú)過(guò)程論述17草魚(yú)5.1 草魚(yú)鬧鐘系統(tǒng)的外部設(shè)計(jì)17草魚(yú)5.1.1鍵盤(pán)輸入設(shè)計(jì)17草魚(yú)5.1.2系統(tǒng)輸出部分17草魚(yú)5.2 草魚(yú)</p><p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)草魚(yú)學(xué)院（系） 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)電子信息學(xué)院 草魚(yú) 草

6、魚(yú)專(zhuān)業(yè) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)自動(dòng)化 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)班級(jí) 草魚(yú) 草魚(yú)10903班 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)草魚(yú)學(xué)生姓名 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)高文昌 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)指導(dǎo)教師/職稱(chēng) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)陳英芝/講師 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)草魚(yú)1. 草魚(yú)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：基于FPGA的鬧鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)草魚(yú)2. 草魚(yú)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間：2013年 草魚(yú)3月 草魚(yú)11日—2013

7、年 草魚(yú)6 草魚(yú)月 草魚(yú)10 草魚(yú)日草魚(yú)3. 草魚(yú)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分）草魚(yú)[1]譚會(huì)生,張昌凡,鄭進(jìn).EDA技術(shù)及應(yīng)用[M].第2版.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，鯉魚(yú)2002草魚(yú)[2]夏宇聞.Verilog 草魚(yú)HDL[M].北京：高等教育出版社，鯉魚(yú)2006草魚(yú)[3]江國(guó)強(qiáng).EDA技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，鯉魚(yú)2006草魚(yú)[4]謝自美.電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試[M]武漢：華中科技

8、大學(xué)出版社，鯉魚(yú)2003草魚(yú)[5</p><p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯會(huì)議記錄</p><p>　　草魚(yú)基于FPGA的鬧鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)草魚(yú)學(xué) 草魚(yú) 草魚(yú)生：高文昌，鯉魚(yú)電子信息學(xué)院草魚(yú)指導(dǎo)老師：陳英芝,電子信息學(xué)院草魚(yú)【摘要】FPGA是現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（Field 草魚(yú)Programmable 草

9、魚(yú)Gate 草魚(yú)Array）的簡(jiǎn)稱(chēng)，鯉魚(yú)與之相應(yīng)的CPLD是復(fù)雜可編程邏輯器件（Complex 草魚(yú)Programmable 草魚(yú)Logic 草魚(yú)Device）的簡(jiǎn)稱(chēng)，鯉魚(yú)兩者的功能基本相同，鯉魚(yú)只是實(shí)現(xiàn)原理略有不同，鯉魚(yú)所以有時(shí)可以忽略這兩者的區(qū)別，鯉魚(yú)統(tǒng)稱(chēng)為可編程邏輯器件或CPLD/PGFA。草魚(yú)草魚(yú)VHDL的英文全名是Very-High- 草魚(yú)eed 草魚(yú)Integrated 草魚(yú)Circuit 草魚(yú)HardwareDescri

10、ption 草魚(yú)Language,誕生于1982年。草魚(yú)1987年底，鯉魚(yú)VHDL被IEEE和美國(guó)國(guó)防部確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言 草魚(yú)。草魚(yú)自IEEE公布了VHDL的標(biāo)準(zhǔn)版本，鯉魚(yú)IEEE-1076（簡(jiǎn)稱(chēng)87版)之后，鯉魚(yú)各EDA公司相繼推出了自己的VHDL設(shè)計(jì)環(huán)境，鯉魚(yú)或宣布自己的設(shè)計(jì)工具可以和VHDL接口。草魚(yú)此后VHDL在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛的接受</p><p>　　草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草

11、魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)草魚(yú)基于FPGA的鬧鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)草魚(yú)1 草魚(yú)前言草魚(yú)現(xiàn)代社會(huì)數(shù)字集成電路被廣泛應(yīng)用到生活中的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。草魚(yú)數(shù)字集成電路也在不停的更新?lián)Q代。草魚(yú)它由早期的電子管、晶體管、小中規(guī)模集成電路，鯉魚(yú)發(fā)展到超大規(guī)模集成電路以及許多具有特定功能的專(zhuān)用集成電路。草魚(yú)但是，鯉魚(yú)隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，鯉魚(yú)設(shè)計(jì)與制造集成電路的任務(wù)已不完全由半導(dǎo)體廠商來(lái)獨(dú)立承擔(dān)。草魚(yú)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們更愿意自己設(shè)計(jì)專(zhuān)用集成電路（ASIC）芯片，

12、鯉魚(yú)并且立即投入實(shí)際應(yīng)用之中，鯉魚(yú)因而出現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件（FPLD）,其中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）和復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）。草魚(yú)草魚(yú)FPGA（Field－Programmable 草魚(yú)Gate 草魚(yú)Array），鯉魚(yú)即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，鯉魚(yú)它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。草魚(yú)它是作為專(zhuān)用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，鯉魚(yú)既解決了定制電路的不足，

13、鯉魚(yú)又克服了原有可編程器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。草魚(yú)目前以硬件描述語(yǔ)言（Verilo</p><p>　　2 草魚(yú)選題背景草魚(yú)2.1選題來(lái)源草魚(yú)本課題來(lái)自于實(shí)驗(yàn)室研究項(xiàng)目。草魚(yú)草魚(yú)2.2研究目的及意義草魚(yú)現(xiàn)代社會(huì)數(shù)字集成電路被廣泛應(yīng)用到生活中的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。草魚(yú)數(shù)字集成電路也在不停的更新?lián)Q代。草魚(yú)它由早期的電子管、晶體管、小中規(guī)模集成電路，鯉魚(yú)發(fā)展到超大規(guī)模集成電路以及許多具有特定功能的專(zhuān)用集成電路。草魚(yú)但

14、是，鯉魚(yú)隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，鯉魚(yú)設(shè)計(jì)與制造集成電路的任務(wù)已不完全由半導(dǎo)體廠商來(lái)獨(dú)立承擔(dān)。草魚(yú)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們更愿意自己設(shè)計(jì)專(zhuān)用集成電路（ASIC）芯片，鯉魚(yú)并且立即投入實(shí)際應(yīng)用之中，鯉魚(yú)因而出現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件（FPLD）,其中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）和復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）。草魚(yú)草魚(yú)FPGA（Field－Programmable 草魚(yú)Gate 草魚(yú)Array），鯉魚(yú)即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，鯉魚(yú)它是在PAL、

15、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。草魚(yú)它是作為專(zhuān)用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，鯉魚(yú)既解決了定制電路的不足，鯉魚(yú)又克服了原有可編程器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。草魚(yú)而在許多儀器儀表中都用到鬧鐘定時(shí)，鯉魚(yú)目前通常是</p><p>　　從自動(dòng)化到航天技術(shù)都廣泛的采用了數(shù)字電子技術(shù)。草魚(yú)草魚(yú)現(xiàn)代工藝技術(shù)的進(jìn)步使FPGA性能更強(qiáng)，鯉魚(yú)芯片朝著高密度、低壓、低功耗的方向挺進(jìn)。草魚(yú)有人

16、嘗試?yán)眯酒姆謺r(shí)復(fù)用特性，鯉魚(yú)用較小規(guī)模的FPGA芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的數(shù)字時(shí)序系統(tǒng)，鯉魚(yú)結(jié)果發(fā)現(xiàn)常規(guī)的SRAM的FPGA只能實(shí)現(xiàn)靜態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)。草魚(yú)但是，鯉魚(yú)要實(shí)現(xiàn)高速的動(dòng)態(tài)重構(gòu)，鯉魚(yú)就需要對(duì)FPGA的結(jié)構(gòu)進(jìn)行革新。草魚(yú)可以預(yù)見(jiàn)，鯉魚(yú)一旦實(shí)現(xiàn)了FPGA的動(dòng)態(tài)重構(gòu)，鯉魚(yú)則將引發(fā)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的巨大轉(zhuǎn)變。草魚(yú)此外，鯉魚(yú)半導(dǎo)體產(chǎn)品的一貫?zāi)繕?biāo)是以更小的尺寸、更低的成本和更小的功耗，鯉魚(yú)獲得更高的質(zhì)量和性能。草魚(yú)從設(shè)計(jì)角度來(lái)看，鯉魚(yú)他的趨勢(shì)是以

17、各種紅模塊的集成來(lái)代替分離的芯片，鯉魚(yú)混合FPGA便是這一趨勢(shì)下的必然產(chǎn)物。草魚(yú)混合FPGA是指將各類(lèi)數(shù)字電路單元（可編程邏輯、CPU/DSP、存儲(chǔ)器等）和模擬電路單元（模擬線性電路、A/D、D/A等）集成在一起的FPGA。草魚(yú)由于混合FPGA不需要驅(qū)動(dòng)芯片外的數(shù)字負(fù)載，鯉魚(yú)因而可以滿足產(chǎn)品對(duì)低功耗’高性能的要求。草魚(yú)利用FPGA使得電子鬧鐘的設(shè)計(jì)效率極大的提高，鯉魚(yú)縮短了設(shè)計(jì)周期，鯉魚(yú)節(jié)省了設(shè)計(jì)成本。草魚(yú)草魚(yú)</p>&

18、lt;p>　　字鬧鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，鯉魚(yú)有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。草魚(yú)本課題以FPGA為基礎(chǔ)，鯉魚(yú)采用高層硬件描述語(yǔ)言VHDL進(jìn)行鬧鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。草魚(yú)首先程序文本輸入，鯉魚(yú)處理（編譯、檢查、邏輯優(yōu)化與綜合、適配、分割、布局、布線、生產(chǎn)編程數(shù)據(jù)文件），鯉魚(yú)然后進(jìn)行仿真，鯉魚(yú)最后下載到FPGA器件中進(jìn)行功能測(cè)試，鯉魚(yú)進(jìn)行輸入操作、查處輸入結(jié)果驗(yàn)證設(shè)計(jì)電路。草魚(yú)草魚(yú)本設(shè)計(jì)中的鬧鈴系統(tǒng)主要完成以下功能：草魚(yú)(1)記時(shí)功能：這是本計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)的基

19、本功能，鯉魚(yú)每隔一分鐘計(jì)時(shí)一次，鯉魚(yú)并在顯示屏上顯示當(dāng)前時(shí)間。草魚(yú)草魚(yú)(2)鬧鈴功能：如果當(dāng)前時(shí)間與設(shè)置的鬧鈴時(shí)間相同，鯉魚(yú)則揚(yáng)聲器發(fā)出蜂鳴聲。草魚(yú)草魚(yú)(3)設(shè)置新的計(jì)時(shí)器時(shí)間：用戶用數(shù)字鍵‘0’—‘9’輸入新的時(shí)間，鯉魚(yú)然后按“TIME”鍵確認(rèn)。草魚(yú)在輸入過(guò)程中，鯉魚(yú)輸入數(shù)字在顯示屏上從右到左依次顯示。草魚(yú)例如：用戶要設(shè)置新的時(shí)間是12：34，鯉魚(yú)則按順序輸入“1”“2”“3”“4”鍵，鯉魚(yú)與之對(duì)應(yīng)，鯉魚(yú)顯示屏上依次顯示的信息為“

20、1”，鯉魚(yú)“12”，鯉魚(yú)“123”，鯉魚(yú)“1234”。草魚(yú)如果用戶在輸入任意幾個(gè)數(shù)字后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，鯉魚(yú)例如5S，鯉魚(yú)沒(méi)有按任何鍵，鯉魚(yú)則計(jì)時(shí)</p><p>　　(4)設(shè)置新的鬧鈴時(shí)間：用戶用數(shù)字鍵‘0’—‘9’輸入新的時(shí)間，鯉魚(yú)然后按“ALARM”鍵確認(rèn)。草魚(yú)過(guò)程與3類(lèi)似。草魚(yú)草魚(yú)(5)顯示所設(shè)置的鬧鈴時(shí)間：在正常計(jì)時(shí)顯示狀態(tài)下，鯉魚(yú)用戶直接按下“ALARM”鍵，鯉魚(yú)則已設(shè)置的鬧鈴時(shí)間顯示在顯示屏上。草魚(yú)草魚(yú)

21、由設(shè)計(jì)要求可以看出，鯉魚(yú)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)組成部分：用于鍵盤(pán)輸入的緩沖器；用于時(shí)鐘計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器；用于保存鬧鈴時(shí)間的寄存器；用于顯示的七段數(shù)碼管顯示電路以及控制以上各個(gè)部分協(xié)同工作的控制器。草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)</p><p>　　3 草魚(yú)FPGA簡(jiǎn)介草魚(yú)3.1 草魚(yú)FPGA概述草魚(yú)FPGA是現(xiàn)

22、場(chǎng)可編程門(mén)陣列（Field 草魚(yú)Programmable 草魚(yú)Gate 草魚(yú)Array）的簡(jiǎn)稱(chēng)，鯉魚(yú)與之相應(yīng)的CPLD是復(fù)雜可編程邏輯器件（Complex 草魚(yú)Programmable 草魚(yú)Logic 草魚(yú)Device）的簡(jiǎn)稱(chēng)，鯉魚(yú)兩者的功能基本相同，鯉魚(yú)只是實(shí)現(xiàn)原理略有不同，鯉魚(yú)所以有時(shí)可以忽略這兩者的區(qū)別，鯉魚(yú)統(tǒng)稱(chēng)為可編程邏輯器件或CPLD/PGFA。草魚(yú)CPLD/PGFA幾乎能完成任何數(shù)字器件的功能，鯉魚(yú)上至高性能CPU，鯉魚(yú)下至

23、簡(jiǎn)單的74電路。草魚(yú)它如同一張白紙或是一堆積木，鯉魚(yú)工程師可以通過(guò)傳統(tǒng)的原理圖輸入或硬件描述語(yǔ)言自由的設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)。草魚(yú)通過(guò)軟件仿真可以事先驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，鯉魚(yú)在PCB完成以后，鯉魚(yú)利用CPLD/FPGA的在線修改功能，鯉魚(yú)隨時(shí)修改設(shè)計(jì)而不必改動(dòng)硬件電路。草魚(yú)使用CPLA/FPGA開(kāi)發(fā)數(shù)字電路，鯉魚(yú)可以大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，鯉魚(yú)減少PCB面積，鯉魚(yú)提高系統(tǒng)的可靠性。草魚(yú)這些優(yōu)點(diǎn)使得CPLA/FPGA技術(shù)在20世紀(jì)90年代以后得到飛速的

24、發(fā)展，鯉魚(yú)同時(shí)也大大推動(dòng)了EDA軟件和硬件描述語(yǔ)言H</p><p>　　草魚(yú)草魚(yú)QuartusⅡ系統(tǒng)特點(diǎn)總覽 草魚(yú)草魚(yú) 草魚(yú)1.第一款從FPGA至掩膜器件的完整設(shè)計(jì)工具。草魚(yú)草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)QuartusⅡ新版軟件可以在FPGA開(kāi)發(fā)的初期就提供HardCopy掩膜器件的設(shè)計(jì)性能參數(shù)。草魚(yú)草魚(yú) 草魚(yú)2.基于模塊的設(shè)計(jì)方法提高工作效率草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)QuartusⅡ軟件為用戶提供

25、了LogicLock基于模塊的設(shè)計(jì)方法，鯉魚(yú)便于用戶獨(dú)立設(shè)計(jì)和實(shí)施各種設(shè)計(jì)模塊，鯉魚(yú)并且在將模塊集成到頂層工程時(shí)仍可以維持各個(gè)模塊的性能。草魚(yú)由于每一個(gè)模塊都只要進(jìn)行一次優(yōu)化，鯉魚(yú)因此LogicLock流程可以顯著縮短設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的周期。草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)草魚(yú) 草魚(yú)3.更快集成IP 草魚(yú)草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)QuartusⅡ軟件包括SOPC 草魚(yú)Builder工具，鯉魚(yú)SOPC 草魚(yú)Builder針對(duì)可編程片上系統(tǒng)(SOPC

26、)的各種應(yīng)用自動(dòng)完成IP核(包括嵌入式處理器、協(xié)處理器、外設(shè)、存儲(chǔ)器和用戶設(shè)定的邏輯)的添加、參數(shù)設(shè)置和連接等操作。草魚(yú)草魚(yú) 草魚(yú)4.前期I/O分配和驗(yàn)證草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)設(shè)計(jì)軟件可以在設(shè)計(jì)文件完成之前進(jìn)</p><p>　　4 草魚(yú)方案設(shè)計(jì)與論證草魚(yú)4.1總體方案設(shè)計(jì)草魚(yú)整個(gè)系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)組成部分：用于鍵盤(pán)輸入的緩沖器；用于時(shí)鐘計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器；用于保存鬧鈴時(shí)間的寄存器；用于顯示的七段數(shù)碼管

27、顯示電路以及控制以上各個(gè)部分協(xié)同工作的控制器。草魚(yú)草魚(yú)其中精準(zhǔn)秒脈沖產(chǎn)生電路，鯉魚(yú)這里我們采用頻率為32.768KHz的標(biāo)準(zhǔn)晶振搭成精準(zhǔn)的秒脈沖產(chǎn)生電路，鯉魚(yú)為電子鐘提供精準(zhǔn)的秒脈沖輸入。草魚(yú)FPGA核心控制電路，鯉魚(yú)主要由型號(hào)為EP3C25E144C8N的芯片經(jīng)過(guò)編程以后，鯉魚(yú)向譯碼顯示電路提供控制信號(hào)。草魚(yú)譯碼顯示電路，鯉魚(yú)由4片74LS47驅(qū)動(dòng)4個(gè)7段數(shù)碼管，鯉魚(yú)在核心控制電路輸出的控制信號(hào)的控制下，鯉魚(yú)顯示相應(yīng)的時(shí)、分、秒。草

28、魚(yú)草魚(yú)鬧鐘系統(tǒng)的原理圖如圖2所示：草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)圖2 草魚(yú) 草魚(yú)系統(tǒng)原理圖 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)草魚(yú)</p><p>　　5 草魚(yú)過(guò)程論述草魚(yú)5.1 草魚(yú)鬧鐘系統(tǒng)的外部設(shè)計(jì)草魚(yú)針對(duì)系統(tǒng)需求進(jìn)行硬件設(shè)計(jì):硬件部分主要包括綜合計(jì)時(shí)電路、顯示控制電路和調(diào)整控制電路。草魚(yú)它包括以下幾個(gè)組成部分：①顯示屏，鯉魚(yú)由4個(gè)七段數(shù)碼管組成，鯉魚(yú)用

29、于顯示當(dāng)前時(shí)間(時(shí)：分)或設(shè)置的鬧鐘時(shí)間；②數(shù)字鍵‘0’?‘9’，鯉魚(yú)用于輸入新的時(shí)間或新的鬧鐘時(shí)間；③TIME(時(shí)間)鍵，鯉魚(yú)用于確定新的時(shí)間設(shè)置；④ALARM(鬧鐘)鍵,用于確定新的鬧鐘時(shí)間設(shè)置，鯉魚(yú)或顯示已設(shè)置的鬧鐘時(shí)間；⑤揚(yáng)聲器，鯉魚(yú)在當(dāng)前時(shí)鐘時(shí)間與鬧鐘時(shí)間相同時(shí)，鯉魚(yú)發(fā)出蜂鳴聲。草魚(yú)草魚(yú)5.1.1鍵盤(pán)輸入設(shè)計(jì)草魚(yú)下面簡(jiǎn)要介紹一下系統(tǒng)的輸入界面：系統(tǒng)的輸入界面是有0?9十個(gè)數(shù)字按鍵和TIME鍵和ALARM鍵組成。草魚(yú)由于系統(tǒng)

30、輸入校時(shí)時(shí)間和鬧鐘時(shí)間時(shí)候必須輸入0?9這些數(shù)字，鯉魚(yú)因此按鍵0?9專(zhuān)門(mén)用于輸入數(shù)字。草魚(yú)TIME鍵和ALARM鍵用于輔助設(shè)定當(dāng)前時(shí)間和鬧鐘時(shí)間。草魚(yú)各操作流程如下：草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)a.校時(shí)操作：在正常計(jì)時(shí)狀態(tài)下直接按下0?9鍵，鯉魚(yú)即可進(jìn)入校時(shí)狀態(tài)，鯉魚(yú)使用鍵0?9 草魚(yú)輸入新的時(shí)間，鯉魚(yú)然后按TIME鍵，鯉魚(yú)即可使新的時(shí)間設(shè)置生</p><p>　　表2 草魚(yú) 草魚(yú)輸出數(shù)據(jù)的譯碼關(guān)系草魚(yú) 草魚(yú)

31、 草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú)圖6譯碼器外部端口草魚(yú)草魚(yú)2.實(shí)現(xiàn)該模塊的VHDL程序如下： 草魚(yú)草魚(yú)ARCHITECTURE 草魚(yú)ART 草魚(yú)OF 草魚(yú)DECODER 草魚(yú)IS 草魚(yú)BEGIN草魚(yú)WITH 草魚(yú)KEYPAD 草魚(yú)SELECT草魚(yú)VALUE<=0 草魚(yú)WHEN，鯉魚(yú)”0000000001”，鯉魚(yú)草魚(yú)1 草魚(yú)WHEN”0000000010”，鯉魚(yú)草魚(yú)2 草魚(yú)WHEN”0000000100”，鯉魚(yú)草魚(yú)3 草魚(yú)WHEN

32、”0000001000”，鯉魚(yú) 草魚(yú)草魚(yú)4 草魚(yú)WHEN”0000010000”,草魚(yú)5 草魚(yú)WHEN”0000100000”，鯉魚(yú)草魚(yú)6 草魚(yú)WHEN”0001000000”，鯉魚(yú)草魚(yú)7 草魚(yú)WHEN”0010000000”，鯉魚(yú)草魚(yú)8 草魚(yú)WHEN”0100000000”，鯉魚(yú)草魚(yú)9 草魚(yú)WHEN” 草魚(yú)1000000000”，鯉魚(yú)草魚(yú)0 草魚(yú)WHEN 草魚(yú)OTHERS;草魚(yú)END 草魚(yú)ART;草魚(yú)仿真波形如圖7所

33、示：草魚(yú)草魚(yú)草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草</p><p>　　6 草魚(yú)結(jié)果分析草魚(yú)通過(guò)仔細(xì)分析可知，鯉魚(yú)仿真波形圖正確。草魚(yú)可以正常完成本設(shè)計(jì)的功能。草魚(yú)在仿真正確后就是進(jìn)行硬件測(cè)試了。草魚(yú)我選用的硬件測(cè)試實(shí)驗(yàn)板是ALTERA公司的DE2實(shí)驗(yàn)板。草魚(yú)用實(shí)驗(yàn)板上的KEY0、KEY1、 草魚(yú)KEY2、KEY3和SW0~SW9和程序中相應(yīng)的引腳鎖定。草魚(yú)經(jīng)驗(yàn)證能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的功

34、能。草魚(yú)草魚(yú)</p><p>　　7 草魚(yú)總結(jié)草魚(yú)歷時(shí)3個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于可以畫(huà)上句號(hào)了，鯉魚(yú)回想起畢業(yè)設(shè)計(jì)的整過(guò)程信心十足的興奮，鯉魚(yú)也有遇到困難時(shí)候的失落，鯉魚(yú)但總的來(lái)說(shuō)還是一個(gè)勇往直前的過(guò)程。草魚(yú)經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的努力的設(shè)計(jì)，鯉魚(yú)我明白了自動(dòng)控制系統(tǒng)的主體控制方法，鯉魚(yú)也明白了如何去對(duì)對(duì)象進(jìn)行控制。草魚(yú)這是我又一次獨(dú)立從事這種有相當(dāng)難度的項(xiàng)目，鯉魚(yú)沒(méi)有接受任務(wù)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的總結(jié)，

35、鯉魚(yú)但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面、太偏激了。草魚(yú)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，鯉魚(yú)而且也是對(duì)自己能力的一種提高。草魚(yú)下面我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程做一下簡(jiǎn)單的總結(jié)。草魚(yú)草魚(yú)第一，鯉魚(yú)接到任務(wù)以后先認(rèn)真審閱設(shè)計(jì)的要求，鯉魚(yú)然后確定設(shè)計(jì)方向，鯉魚(yú)最后就是找資料了。草魚(yú)查資料是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，鯉魚(yú)好的開(kāi)端就相當(dāng)于成功了一半，鯉魚(yú)因此資料是否全面、可靠，鯉魚(yú)關(guān)系到整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程。草魚(yú)資料的查找方式有很多種

36、，鯉魚(yú)現(xiàn)在是信息飛速發(fā)展的年代，鯉魚(yú)上網(wǎng)查資料不只是一種時(shí)尚，鯉魚(yú)也是最有效的方式，鯉魚(yú)網(wǎng)上的信息包羅萬(wàn)象，鯉魚(yú)可以通過(guò)各個(gè)搜索引擎進(jìn)行搜索，鯉魚(yú)例如Google、百度等，鯉魚(yú)還有</p><p>　　參考文獻(xiàn)草魚(yú)[1]譚會(huì)生,張昌凡,鄭進(jìn).EDA技術(shù)及應(yīng)用[M].第2版.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，鯉魚(yú)2002草魚(yú)[2]夏宇聞.Verilog 草魚(yú)HDL[M].北京：高等教育出版社，鯉魚(yú)2006草魚(yú)[3

37、]江國(guó)強(qiáng).EDA技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，鯉魚(yú)2006草魚(yú)[4]謝自美.電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試[M]武漢：華中科技大學(xué)出版社，鯉魚(yú)2003草魚(yú)[5]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分[M]武漢：高等教育出版社，鯉魚(yú)2005草魚(yú)[6]盧毅，鯉魚(yú)賴(lài)杰編著.VHDL與數(shù)字電路設(shè)計(jì)[M] 草魚(yú)出版社：科學(xué)出版社．2003草魚(yú)[7]王鎖平編著.電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）教程[M].電子科技大學(xué)出版社. 草魚(yú)2000 草魚(yú)草魚(yú)[8]通

38、過(guò)http://www.cnki.net查閱有關(guān)論文草魚(yú)[9]通過(guò)http://www.wanfangdata.com.cn/查閱相關(guān)論文、期刊草魚(yú)[10]劉皖，鯉魚(yú)何道君，鯉魚(yú)譚明編著.FPGA設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社.2006草魚(yú)[11]張洪潤(rùn)，鯉魚(yú)張亞凡，鯉魚(yú)主編.FPGA/CPLD應(yīng)用設(shè)計(jì)200例[M].北京航空航天大學(xué)出</p><p>　　致謝草魚(yú)在此論文完成之際，鯉魚(yú)首先要對(duì)我的指導(dǎo)

39、老師陳英芝老師表示最衷心、最誠(chéng)摯的感謝！本論文的選題、設(shè)計(jì)到最后的完成與她的精心指導(dǎo)和修改是不可分割的。草魚(yú)無(wú)論是在需求分析，鯉魚(yú)概要設(shè)計(jì)還是在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的每一個(gè)問(wèn)題上，鯉魚(yú)都給予我細(xì)心的指導(dǎo)，鯉魚(yú)她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，鯉魚(yú)耐心的指導(dǎo)以及對(duì)工作兢兢業(yè)業(yè)，鯉魚(yú)忘我的精神，鯉魚(yú)為我們樹(shù)立了學(xué)習(xí)的典范，鯉魚(yú)給我們留下了深刻的印象，鯉魚(yú)使我深受感染。草魚(yú)在為人方面，鯉魚(yú)我懂得了做人要積極樂(lè)觀，鯉魚(yú)正直，鯉魚(yú)樂(lè)于助人;為師方面，鯉魚(yú)要不遺余力、無(wú)

40、私奉獻(xiàn);科研中，鯉魚(yú)要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、腳踏實(shí)地、勤于動(dòng)腦、勤于動(dòng)手。草魚(yú)這些將成為我今后工作和學(xué)習(xí)中效仿的楷模，鯉魚(yú)在我以后的工作和生活中將是我所要努力做到的。草魚(yú)草魚(yú)感謝周?chē)臀乙黄鹪O(shè)計(jì)的同學(xué)們。草魚(yú)在這短短的幾個(gè)月里，鯉魚(yú)我們?cè)谝黄鹩懻搯?wèn)題，鯉魚(yú)研究問(wèn)題，鯉魚(yú)共同攻克了設(shè)計(jì)中的若干難題，鯉魚(yú)并取得了一定的成果。草魚(yú)他們都是很優(yōu)秀的伙伴，鯉魚(yú)他們的執(zhí)著、鉆研和刻苦，鯉魚(yú)令我折服。草魚(yú)非常感謝他們?cè)谶@段時(shí)間里對(duì)我的熱忱幫助！草魚(yú)感謝互聯(lián)網(wǎng)

41、絡(luò)上很多信息網(wǎng)站，鯉魚(yú)雖然現(xiàn)在很多都已經(jīng)記不起來(lái)了，鯉魚(yú)但是正是有了他們</p><p>　　附錄 草魚(yú) 草魚(yú)相關(guān)程序草魚(yú)鬧鈴系統(tǒng)的控制器部分程序:草魚(yú)LIBRARY 草魚(yú)IEEE;草魚(yú)USE 草魚(yú)IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;草魚(yú)--USE 草魚(yú)WORK.P_ALARM.ALL;草魚(yú)ENTITY 草魚(yú)ALARM_CONTROLLER 草魚(yú)IS草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)POR

42、T(KEY:IN 草魚(yú)STD_LOGIC;草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)ALARM_BUTTON:IN 草魚(yú)STD_LOGIC;草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)TIME_BUTTON:IN 草魚(yú)STD_LOGIC;草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú) 草魚(yú)