EDA技术与应用__万年历的实现_实训报告

《EDA技术及其应用》实训报告班级 **级通信一班姓名 * * *学号 *********指导教师 * * *2010 年* 月* 日******学院机械电子工程系目录一课程设计的目的及意义 (1)1.0设计目的 (1)1.1设计意义 (2)1.2设计要求 (2)二设计流程： (2)2.0 万年历原理 (2)2.1 原理框图 (2)2.2原理框图中各子模块的VHDL语言表述及生成模块框图 (3)2.3 VHDL设计流程 (3)三VHDL程序 (3)3.0 60进制计数器 (4)3.1 24进制计数器 (4)3.2 天计数模块 (5)3.3 月计数模块 (6)3.4 年计数模块 (7)3.5 秒分时和日月年分组输出控制模块...............................................错误!未定义书签。

3.6秒分时和日月年分两种模式切换和调整模块..................................错误!未定义书签。

3.7下载到试验箱上实现其功能..............................................................错误!未定义书签。

四总结 (10)4.0 (10)一课程设计的目的及意义1.0设计目的本次设计的目的就是在掌握计算机组成原理理论的基础上，了解EDA技术，掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想，通过学习的VHDL语言结合电子电路的设计知识理论联系实际，掌握所学的课程知识，例如本课程设计就是基于所学的计算机原理中的数控分频器基础之上的，通过本课程设计，达到巩固和综合运用计算机原理中的知识，理论联系实际，巩固所学理论知识，并且提高自己通过所学理论分析、解决计算机实际问题的能力。

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1.1设计意义巩固所学课堂知识，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工作组成原理与系统结构，深入学习EDA技术，用VHDL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。

熟悉QUARUS II软件的应用。

熟悉EDA实验开发系统的基本使用。

学习用VHDL基本单元电路的时间应用。

进一步掌握EDA的多层次设计方法1.2 设计要求（1）在Quartus中编写VHDL程序实现年、月、日、时、分、秒各模块的功能。

（2）将各模块在原理图中连接起来实现百年历计时功能。

（3）将年、月、日和时、分、秒两种模式分别在试验箱模式7下显示，并设置键8为模式的切换键，键3 为调整数键，键6为在当前模式下切换调整位键。

将各端口引脚绑定好并下载到实验箱实现其功能，观察是否能实现相应功能效果，如是否可以进位，是否能判断闰年等等。

二设计流程：2.0 万年历原理秒、分是60进制，时是24进制，日31天由月1.3.5.7.8.10.12控制，日28/29由2月和润年控制，日30由月4.6.9.11控制。

原理如下图：2.1 原理框图根据实验要求，截得实验原理框图如下：CLK CQ1[3..0]CQ2[3..0] COUT CNT60inst82.2 原理框图中各子模块的VHDL 语言表述及生成模块框图：2.3 VHDL 设计流程（1）设计输入根据电路设计所提出的要求，将程序输入到VHDL 编辑器中区编辑。

（2）功能及模拟用VHDL ，模拟器对编辑后的程序进行模拟，如果达不到设计要求，则可以重新修改程序，直到通过功能模拟。

（3）逻辑综合与优化，将通过功能模拟的程序放到VHDL 编译器中，进行逻辑、综合与优化。

（4）门级模拟对电路用VHDL 。

仿真器仿真。

可对门级电路的延时、定时状态、驱动能力进行仿真。

三 VHDL 程序3.0 60进制计数器library ieee; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CNT60 ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;CQ1,CQ2:OUT STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0);COUT:OUT STD_LOGIC);END CNT60;ARCHITECTURE behav OF CNT60 ISBEGINPROCESS(CLK)V ARIABLE Q1,Q2: STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0);BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENQ1:=Q1+1;IF Q1>9 THEN Q1:="0000";Q2:=Q2+1;END IF;IF Q2=6 AND Q1=0 THEN Q1:="0000";Q2:="0000";COUT<='1';ELSE COUT<='0';END IF;END IF;CQ1<=Q1;CQ2<=Q2;END PROCESS;END;3.1 24进制计数器USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY cnt24 ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;CQ1,CQ2:OUT STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0);COUT:OUT STD_LOGIC);END cnt24;ARCHITECTURE behav OF cnt24 ISBEGINPROCESS(CLK)V ARIABLE Q1,Q2: STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0);BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENQ1:=Q1+1;IF Q1>9 THEN Q1:="0000";Q2:=Q2+1;END IF;IF Q2=2 AND Q1=4 THEN Q1:="0000";Q2:="0000";COUT<='1';ELSE COUT<='0';END IF;END IF;CQ1<=Q1;CQ2<=Q2;END PROCESS;END;3.2 天计数模块Library ieee;USE IEEE.STD_LOGIC _UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC _1164.all;Entity day isPort( clk : in std_logic;a,b : in std_logic;T1,T2 : out std_logic_vector(3 downto 0);cout : out std_logic);end day;Architecture one of day issignal Q1,Q2: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);signal ab: STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);BeginPROCESS(clk,a,b)beginIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENQ1<=Q1+1;IF Q1=9 THEN Q1<="0000";Q2<=Q2+1;end if;ab<=a&b;case ab iswhen"00"=>if Q2=3 AND Q1=1 THENQ2<="0000"; Q1<="0001"; cout<='1';else cout<='0';end if;when"01"=>if Q2=3 and Q1=0 THENQ2<="0000" ;Q1<="0001";cout<='1';else cout<='0';end if;when"10"=>if Q2=2 AND Q1=8 thenQ2<="0000" ;Q1<="0001";cout<='1';else cout<='0';end if;when"11"=>if Q2=2 AND Q1=9 thenQ2<="0000" ;Q1<="0001";cout<='1';end if;when others =>NULL;end case;END IF;T1<=Q1;T2<=Q2;END PROCESS;END ARCHITECTURE one;3.3 月计数模块library ieee;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY yue123 ISPORT(CLK,run:IN STD_LOGIC;Y1,Y2:OUT STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0);a,b:OUT STD_LOGIC;COUT:OUT STD_LOGIC);END yue123;ARCHITECTURE ONE OF yue123 ISsignal Q2,Q1:STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0);signal Q2Q1:STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(CLK,run)BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENQ1<=Q1+1;IF Q1=9 THEN Q1<="0000";Q2<=Q2+1;END IF;IF Q2=1 AND Q1=2 THEN Q1<="0001";Q2<="0000";COUT<='1';ELSE COUT<='0';END IF;end if;end PROCESS;PROCESS(q2,q1)beginQ2Q1<=Q2&Q1;case Q2Q1 iswhen"00000001"=> a<='0';b<='0';when"00000010"=>if run='1'then a<='1';b<='1';else a<='1';b<='0';end if;when"00000011"=>a<='0';b<='0';when"00000100"=>a<='0';b<='1';when"00000101"=>a<='0';b<='0';when"00000110"=>a<='0';b<='1';when"00000111"=>a<='0';b<='0';when"00001000"=>a<='0';b<='0';when"00001001"=>a<='0';b<='1';when"00010000"=>a<='0';b<='0';when"00010001"=>a<='0';b<='1';when"00010010"=>a<='0';b<='0';when others=>null;end case;END PROCESS;Y1<=Q1;Y2<=Q2;END ARCHITECTURE ONE; 3.4 年计数模块library ieee; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY nian IS PORT(CLK:IN STD_LOGIC;N1,N2:OUT STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0);run:OUT STD_LOGIC);END nian;ARCHITECTURE ABC OF nian ISsignal Q1,Q2,Q3:STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(CLK,Q1,Q2)BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENQ1<=Q1+1;Q3<=Q3+1;IF Q1=9 THEN Q1<="0000";Q2<=Q2+1;END IF;IF Q3=3 THEN Q3<="0000";run<='1';else run<='0';end if;IF Q2=9 AND Q1=9 THEN Q1<="0000";Q2<="0000";END IF;end if;end PROCESS;N1<=Q1;N2<=Q2;end;3.5秒分时和日月年分组输出控制模块library ieee;USE IEEE.STD_LOGIC _1164. ALL;USE IEEE.STD_LOGIC _ UNSIGNED.ALL;entity kong isport(s1,s2,f1,f2,h1,h2,t1,t2,y1,y2,n1,n2:in std_logic_vector(3 downto 0);k:in std_logic;st1,st2,fy1,fy2,hn1,hn2:out std_logic_vector(3 downto 0);l:out std_logic);end kong;architecture one of kong isbeginprocess(k)beginif k='0' thenst1<=s1;st2<=s2;fy1<=f1;fy2<=f2;hn1<=h1;hn2<=h2;l<='1';elsest1<=t1;st2<=t2;fy1<=y1;fy2<=y2;hn1<=n1;hn2<=n2;l<='0';end if;end process;end; 3.6 秒分时和日月年分两种模式切换和调整模块library ieee; USE IEEE.STD_LOGIC _1164. ALL; USE IEEE.STD_LOGIC _ UNSIGNED.ALL; entity tiaoshi is port(mo,fo,so,ro,yo:in std_logic; k2,k3:in std_logic; fi,si,ri,yi,ni:out std_logic; l2,l3,l4,l5,l6:out std_logic);end tiaoshi;architecture one of tiaoshi issignal a:std_logic_vector(3 downto 0);beginprocess(k2,k3)beginif k3'event and k3='1' then a<=a+1;if a=5 then a<="0000";end if;end if;case a iswhen "0000"=>fi<=mo;si<=fo;ri<=so;yi<=ro;ni<=yo;l2<='0';l3<='0';l4<='0';l5<='0';l6<='0'; when "0001"=>fi<=k2;si<='0';ri<='0';yi<='0';ni<='0';l2<='1';l3<='0';l4<='0';l5<='0';l6<='0'; when "0010"=>fi<='0';si<=k2;ri<='0';yi<='0';ni<='0';l3<='1';l2<='0';l4<='0';l5<='0';l6<='0'; when "0011"=>fi<='0';si<='0';ri<=k2;yi<='0';ni<='0';l4<='1';l3<='0';l2<='0';l5<='0';l6<='0'; when "0100"=>fi<='0';si<='0';ri<='0';yi<=k2;ni<='0'; l5<='1';l3<='0';l4<='0';l2<='0';l6<='0'; when "0101"=>fi<='0';si<='0';ri<='0';yi<='0';ni<=k2; l6<='1';l3<='0';l4<='0';l5<='0';l2<='0'; when others=>null;end case;end process;end one;3.7下载到试验箱上实现其功能：（2）设置引脚（3）下载到试验箱（4）功能实现四总结经过几周的EDA实训，我们在王老师的带领下一步一步的做出了最终的实训结果——万年历,感觉很新奇、很高兴。