基于-EDA的万年历设计

《EDA技术及其应用》实验报告万年历设计

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21世纪是信息爆炸的时代，生活的节奏越来越快，大家的时间观念越来越强，但是老式的钟表以及日历等时间显示工具已经不太合适。如钟表易坏，需经常维修，日历每天都需要翻页等。对此，数字万年历的设计就用了用武之地。

基于DEA的万年历设计，采用软件开发模块，开发成本底，而且功能设计上有很大的灵活度，需要在软件上进行简单的修该就能实现不同的功能要求，能够满足不同的环境要求。同时，该设计在精度上远远超过钟表，并且不需要维修，也不用没天的翻页，极其的方便。且能够添加各种不同的功能要求。例如：在其上加闹钟，同时显示阴阳历等。。综上所述本设计具有设计方便、功能多样、电路简洁成本低廉等优点，符合社会发展的趋势，前景广阔。

基于EDA的万年历设计，主要完成的任务是使用VHDL语言，在QuartusII 上完成电路的设计，程序的开发，基本功能是能够显示、修改年、月、日、时、分、秒。电路的设计模块分为几个模块:控制、时间显示调整、时、分、年、月、日各模块。各个模块完成不同的任务，合在一起就构成了万年历。软件模块直接在QuartusII上进行，使用VHDL语言，根据各个模块的不同功能和它们之间的控制关系进行编写。

关键字：万年历；EDA；仿真；VHDL;QuartusII

Abstract

The 21st century is the era of information explosion, the pace of life is more and more quick, everyone's concept of time is more and more strong. But the old clock and calendar time display

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tools are not very suitable. To this, the design of digital calendar is very useful.Based on DEA perpetual calendar design, the software development cost low and the function design is of great nimbleness. At the same time, the design is more correct than clocks and watches, and don't need to be maintained.And you can add all sorts of different functional requirements. The perpetual calendar based on EDA design, the main task is to use VHDL language to plete circuit design, program development in the QuartusII. Basic function is to display, modify, year, month, day, points, The design of the circuit module can be divided into several modules: control, time display adjustment,, points, year, month, day each module. Each module plete different tasks, and they form a perpetual calendar. Write the program according to the different function of each module and the relationship between them.

目录

摘要 (2)

第一章 EDA技术简介 (5)

1.1 EDA技术的发展概况 (5)

1.2 EDA技术的基本特征 (5)

1.2.1“自顶向下”的设计方法 (5)

1.2.2高层次设计 (6)

第二章工作原理 (6)

2.1任务概述 (6)

2.2系统设计思路 (6)

2.3系统原理图 (6)

2.4工作过程 (7)

第三章设计过程 (8)

3.1各子模块的VHDL程序以及时序仿真 (8)

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3.1.1秒/分计时模块 (8)

3.1.2时计时模块 (10)

3.1.3天计时模块 (11)

3.1.4月计时模块 (14)

3.1.5年低位计时模块 (17)

3.1.6年高位计时模块 (19)

3.1.7调时模块 (20)

3.1.8控制显示模块 (23)

3.2引脚绑定 (25)

3.3下载验证 (27)

3.3.1模式三的电路图 (27)

3.3.2显示输出 (28)

总结 (29)

参考文献 (29)

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第一章 EDA技术简介

EDA（Electronic Design Automation），即电子设计自动化，是指利用计算机完成电子系统的设计。EDA技术是以计算机和微电子技术为先导的，汇集了计算机图形学、拓扑学、逻辑学、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术。EDA技术以计算机为工具，代替人完成数字系统的逻辑综合、布局布线和设计仿真等工作。设计人员只需要完成对系统功能的描述，就可以由计算机软件进行处理，得到设计结果，而且修改设计如同修改软件一样方便，可以极大地提高设计效率。

1.1 EDA技术的发展概况

从20世纪60年代中期开始，人们就不断开发出各种计算机辅助设计工具来帮助设计人员进行电子系统的设计。电路理论和半导体工艺水平的提高，对EDA 技术的发展起到了巨大的作用，使EDA作用X围从PCB板设计延伸到电子线路和集成电路设计，直至整个系统的设计，也使IC芯片系统应用、电路制作和整个电子生产过程都集成在一个环境之中。根据电子设计技术的发展特征，EDA技术发展大致分为三个阶段。

1.2 EDA技术的基本特征

EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向，它的基本特征是：设计人员按照“自顶向下”的设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，系统的关键电路用一片或几片专用集成电路（ASIC）实现，然后采用硬件描述语言（HDL）完成系统行为级设计，最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件。这样的设计方法被称为高层次的电子设计方法。下面介绍与EDA基本特征有关的几个概念。

1.2.1“自顶向下”的设计方法

10年前，电子设计的基本思路还是选择标准集成电路“自底向上”

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（Bottom-Up）地构造出一个新的系统，这样的设计方法就如同一砖一瓦地建造金字塔，不仅效率低、成本高而且还容易出错。

1.2.2高层次设计

高层次设计提供了一种“自顶向下”（Top-Down）的全新的设计方法，这种设计方法首先从系统设计入手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。在方框图一级进行仿真、纠错，并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，在系统一级进行验证。然后用综合优化工具生成具体门电路的网表，其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的，这不仅有利于早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，而且也减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计的一次成功率。

第二章工作原理

2.1任务概述

基于EDA万年历的设计：能进行正常的年、月、日和时、分、秒的日期和时间计时功能,能够进行模式切换，分别显示年、月、日和时、分、秒；能利用实验系统上的按键实现年、月、日和时、分、秒的校对功能。

2.2系统设计思路

首先，建立整体的系统框图，然后分模块设计元件，最后进行元件之间的连接。在设计元件中，考虑到不同月份有31天，30天，28天（平年），29天（闰年），所以在年的低位设计一个闰年判断输出返回到月模块的判断输入，由于每隔四年是一个闰年，所以有四个进位即输出是闰年。在月模块中设计一个月份判断输出返回到天计数模块的判断输入，由于有四种不同的天数，所以可以设置一个2位的二进制数作为判断输出。在调时和控制显示模块中，通过按键来选择、控制，比较简单,另外设置有LED输出显示作为标记，为了在调时、控制显示时，不容易混淆。

2.3系统原理图

系统按功能分为：秒计时模块；分计时模块；时计时模块；天计时模块；月计时模块；年低位计时模块；年高位计时模块；校对模块和显示控制模块。

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2.4工作过程

将实验 …… 此处隐藏：3318字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……