在日常學(xué)習(xí)、工作或生活中，大家總少不了接觸作文或者范文吧，通過文章可以把我們那些零零散散的思想，聚集在一塊。寫范文的時(shí)候需要注意什么呢？有哪些格式需要注意呢？接下來小編就給大家介紹一下優(yōu)秀的范文該怎么寫，我們一起來看一看吧。
電子eda課程心得篇一
引言
隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,在涉及通信、國(guó)防、航天、醫(yī)學(xué)、工業(yè)自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、儀器儀表等領(lǐng)域的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中,eda技術(shù)的含量正以驚人的速度上升;電子類的高新技術(shù)項(xiàng)目的開發(fā)也逾益依賴于eda技術(shù)的應(yīng)用。即使是普通的電子產(chǎn)品的開發(fā),eda技術(shù)常常使一些原來的技術(shù)瓶頸得以輕松突破,從而使產(chǎn)品的開發(fā)周期大為縮短、性能價(jià)格比大幅提高。不言而喻,eda技術(shù)將迅速成為電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的極其重要的組成部分。
eda技 術(shù)
即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)(electronic designautomation)技術(shù),以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O(shè)計(jì)載體,以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式,以計(jì)算機(jī)、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷拈_發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具,通過有關(guān)的開發(fā)軟件,自動(dòng)完成用軟件的方式設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的一門技術(shù)。eda技術(shù)是一種實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)或電子產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)的技術(shù),與電子技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。同時(shí)它吸收了計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的大多數(shù)最新研究成果,以計(jì)算機(jī)作為基本工作平臺(tái),利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、拓?fù)溥壿媽W(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)以至人工智能學(xué)等多種計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)科的最新成果而開發(fā)出來的一整套電子cad通用軟件工具,是一種幫助電子設(shè)計(jì)工程師從事電子組件產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合技術(shù)。eda技術(shù)的出現(xiàn),為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了一場(chǎng)革命性的變化。沒有eda技術(shù)的支持,想要完成上述超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)制造是不可想象的。
eda技術(shù)的主要內(nèi)容
eda技術(shù)涉及面很廣,內(nèi)容豐富,從教學(xué)和實(shí)用的角度看,主要應(yīng)掌握如下四個(gè)方面的內(nèi)容:1)大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?2)硬件描述語言;3)軟件開發(fā)工具;4)實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)。其中,大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷抢胑da技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的載體,硬件描述語言是利用eda技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要表達(dá)手段,軟件開發(fā)工具是利用eda技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的智能化的自動(dòng)設(shè)計(jì)工具,實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)則是利用eda
技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的下載工具及硬件驗(yàn)證工具。大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷ld(programmable logic device,可編程邏輯器件)是一種由用戶編程以實(shí)現(xiàn)某種邏輯功能的新型邏輯器件。fpga和cpld分別是現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列和復(fù)雜可編程邏輯器件的簡(jiǎn)稱,兩者的功能基本相同,只是實(shí)現(xiàn)原理略有不同,所以我們有時(shí)可以忽略這兩者的區(qū)別,統(tǒng)稱為可編程邏輯器件或cpld/fpga。pld是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中最具活力和發(fā)展前途的一項(xiàng)技術(shù),pld能完成任何數(shù)字器件的功能。pld如同一張白紙或是一堆積木,工程師可以通過傳統(tǒng)的原理圖輸入法,或是硬件描述語言自由的設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字系統(tǒng),通過軟件仿真,我們可以事先驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。在pcb完成以后,還可以利用pld的在線修改能力,隨時(shí)修改設(shè)計(jì)而不必改動(dòng)硬件電路。使用pld來開發(fā)數(shù)字電路,可以大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,減少pcb面積,提高系統(tǒng)的可靠性。pld的這些優(yōu)點(diǎn)使得pld技術(shù)在20世紀(jì)90年代以后得到飛速的發(fā)展,同時(shí)也大大推動(dòng)了eda軟件和硬件描述語言(hdl)的進(jìn)步。硬件描述語言(hdl)硬件描述語言(hdl)是相對(duì)于一般的計(jì)算機(jī)軟件語言如c、pascal而言的。hdl是用于設(shè)計(jì)硬件電子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)語言,它描述電子系統(tǒng)的邏輯功能、電路結(jié)構(gòu)和連接方式。hdl具有與具體硬件電路無關(guān)和與設(shè)計(jì)平臺(tái)無關(guān)的特性,并且具有良好的電路行為描述和系統(tǒng)描述的能力,并在語言易讀性和層次化結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方面,表現(xiàn)了強(qiáng)大的生命力和應(yīng)用潛力。用hdl進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)者可以專心致力于其功能的實(shí)現(xiàn),而不需要對(duì)不影響功能的與工藝有關(guān)的因素花費(fèi)過多的時(shí)間和精力。就fpga/cpld開發(fā)來說,比較常用和流行的hdl主要有vhdl、verilog hdl、abel、ahdl、systemverilog和systemc。其中vhdl、verilog在現(xiàn)在eda設(shè)計(jì)中使用最多,也擁有幾乎所有的主流eda工具的支持。而sys-temverilog和systemc這兩種hdl語言還處于完善過程中?，F(xiàn)在,vhdl和verilog作為ieee的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語言,又得到眾多eda公司的支持,在電子工程領(lǐng)域,已成為事實(shí)上的通用硬件描述語言。有專家認(rèn)為,在新的世紀(jì)中,vhdl與verilog hdl語言將承擔(dān)起大部分的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)。
軟件開發(fā)工具
這類軟件一般由pld/fpga芯片廠家提供,基本都可以完成所有的設(shè)計(jì)輸入(原理圖或hdl),仿真,綜合,布線,下載等工作。集成的pld/fpga開發(fā)環(huán)境供應(yīng)商開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介alteramaxplusiialtera的maxplusii曾經(jīng)是最優(yōu)秀的pld開發(fā)平臺(tái)之一,適合開發(fā)早期的中小規(guī)
模pld/fpga使用者眾多。目前altera已經(jīng)停止開發(fā)maxplusii,而轉(zhuǎn)向quartusii軟件平臺(tái)quartusiialtera公司新一代pld開發(fā)軟件,適合大規(guī)模fpga的開發(fā)xilinxfoundationxilinx公司上一代的pld開發(fā)軟件,目前xilinx已經(jīng)停止開發(fā)foundation轉(zhuǎn)向ise軟件平臺(tái)ise xilinx公司目前的fpga/pld開發(fā)軟件
latticeispdesignexpertlattice公司的pld開發(fā)軟件,目前最新軟件改名為ispleverispleverlattice推出的最新一代pld集成開發(fā)軟件,取代ispexpert成為fpga和pld設(shè)計(jì)的主要工具。實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)提供芯片下載電路及eda實(shí)驗(yàn)/開發(fā)的外圍資源(類似于用于單片機(jī)開發(fā)的仿真器),供硬件驗(yàn)證用。一般包括:1)實(shí)驗(yàn)或開發(fā)所需的各類基本信號(hào)發(fā)生模塊,包括時(shí)鐘、脈沖、高低電平等2)fpga/cpld輸出信息顯示模塊,包括數(shù)據(jù)顯示、發(fā)光管顯示、聲響指示等3)監(jiān)控程序模塊,提供“電路重構(gòu)軟配置4)目標(biāo)芯片適配座以及上面的fpga/cpld目標(biāo)芯片和編程下載電路。
eda技術(shù)的應(yīng)用展望
eda技術(shù)將廣泛應(yīng)用于高校電類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)和科研工作中與世界各知名高校相比,我國(guó)高等院校在eda及微電子方面的教學(xué)和科研工作有著明顯的差距,我們的學(xué)生現(xiàn)在做的課程實(shí)驗(yàn)普遍陳舊,動(dòng)手能力較差。從某種意義上來說,eda教學(xué)科研情況如何,代表著一個(gè)學(xué)校電類專業(yè)教學(xué)及科研水平的高低,而eda教學(xué)科研工作開展起來后,還會(huì)對(duì)微電子類、計(jì)算機(jī)類學(xué)科產(chǎn)生積極的影響,從而帶動(dòng)各高校相應(yīng)學(xué)科的同步發(fā)展。eda技術(shù)將廣泛應(yīng)用于專用集成電路和新產(chǎn)品的開發(fā)研制中由于可編程邏輯器件性能價(jià)格比的不斷提高,開發(fā)軟件功能的不斷完善,而且由于用eda技術(shù)設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)具有用軟件的方式設(shè)計(jì)硬件;設(shè)計(jì)過程中可用有關(guān)軟件進(jìn)行各種仿真;系統(tǒng)可現(xiàn)場(chǎng)編程,在線升級(jí);整個(gè)系統(tǒng)可集成在一個(gè)芯片上等特點(diǎn),使其將廣泛應(yīng)用于專用集成電路和機(jī)械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域新產(chǎn)品的開發(fā)研制中。eda技術(shù)將廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備的升級(jí)換代和技術(shù)改造傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備的電器控制系統(tǒng),如果利用eda技術(shù)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或進(jìn)行技術(shù)改造,不但設(shè)計(jì)周期短、設(shè)計(jì)成本低,而且將提高產(chǎn)品或設(shè)備的性能,縮小產(chǎn)品體積,提高產(chǎn)品的技術(shù)含量,提高產(chǎn)品的附加值。eda技術(shù)將在國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮重要的作用eda技術(shù)是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命,目前正處于高速發(fā)展階段,每年都有新的eda工具問世,我國(guó)eda技術(shù)的應(yīng)用水平長(zhǎng)期落后于發(fā)達(dá)國(guó)
家,如果說用于民品的核心集成電路芯片還可以從國(guó)外買的到的話,那么軍用集成電路就必須依靠自己的力量研制開發(fā),因?yàn)橛缅X是買不到國(guó)防現(xiàn)代化的,特別是中國(guó)作為一支穩(wěn)定世界的重要力量,更要走自主開發(fā)的道路。強(qiáng)大的現(xiàn)代國(guó)防必須建立在自主開發(fā)的基礎(chǔ)上,因此,廣大電子工程技術(shù)人員應(yīng)該盡早掌握這一先進(jìn)技術(shù),這不僅是提高設(shè)計(jì)效率和我國(guó)電子工業(yè)在世界市場(chǎng)上生存、竟?fàn)幣c發(fā)展的需要,更是建立強(qiáng)大現(xiàn)代國(guó)防的需要。
我國(guó)eda技術(shù)的出路
中國(guó)ic設(shè)計(jì)公司任重道遠(yuǎn)近年來我國(guó)的半導(dǎo)體市場(chǎng)發(fā)展突飛猛進(jìn),政府積極扶植eda產(chǎn)業(yè),加大招商引資力度,大力建設(shè)eda制造業(yè)基地,國(guó)務(wù)院頒布的軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策從政策上為eda的發(fā)展?fàn)I造了良好的外部環(huán)境,同時(shí)世界領(lǐng)先的一些供應(yīng)商也看好中國(guó)市場(chǎng)的潛在優(yōu)勢(shì),向中國(guó)出口先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具,但具備了工具只是解決了設(shè)計(jì)手段,而中國(guó)的設(shè)計(jì)師在eda的總體應(yīng)用能力方面與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定的差距,突出表現(xiàn)為專業(yè)人才緊缺,缺乏成熟化的整合性集成設(shè)計(jì)環(huán)境,供應(yīng)商技術(shù)服務(wù)支持不夠,中國(guó)eda技術(shù)的現(xiàn)在和未來都應(yīng)重視設(shè)計(jì)方法、工具和設(shè)計(jì)語言等方面的問題,從整體上看,中國(guó)市場(chǎng)對(duì)設(shè)計(jì)工具的需求已越來越與國(guó)際接軌,但是盡管中國(guó)eda設(shè)計(jì)領(lǐng)域中前端的設(shè)計(jì)相對(duì)成熟,但后端例如從網(wǎng)表到c++等的設(shè)計(jì)卻面臨著更大的挑戰(zhàn)。無論是eda的使用還是eda工具本身,我國(guó)與先進(jìn)國(guó)家相比都有很大差距。eda標(biāo)準(zhǔn)化工作在我國(guó)剛剛起步,我國(guó)有龐大的市場(chǎng)需求和快的增長(zhǎng)速度,同時(shí)還有后發(fā)優(yōu)勢(shì),這是我國(guó)eda發(fā)展的楔機(jī)。在eda標(biāo)準(zhǔn)化方面,目前主要應(yīng)采用國(guó)際和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),一方面引進(jìn)和轉(zhuǎn)化適用的標(biāo)準(zhǔn),更重要的是加強(qiáng)轉(zhuǎn)化后標(biāo)準(zhǔn)的宣傳和推廣,通過標(biāo)準(zhǔn)化工作促進(jìn)我國(guó)eda及集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
我國(guó)如何應(yīng)對(duì)eda技術(shù)的挑戰(zhàn)
①充分發(fā)揮eda仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用,培養(yǎng)更多適應(yīng)新技術(shù)要求的人才。人才需求的變化,技術(shù)的發(fā)展之快更是需要教育工作者有著人才培養(yǎng)的超前意識(shí)。這一意識(shí)必須是科學(xué)的、嶄新的、快速的、甚至是跳躍的。特別是人才的培養(yǎng)需要有掌握新技術(shù)的專業(yè)教師,還要有新技術(shù)的設(shè)備才能滿足人才培養(yǎng)的要求。新技術(shù)、新設(shè)備的大量投入可能會(huì)影響到進(jìn)入人才市場(chǎng)最前沿的機(jī)遇。這就需要我們思維創(chuàng)新,教學(xué)手段創(chuàng)新。作者認(rèn)為學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)就應(yīng)該以eda仿真技術(shù)
為突破口,引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段,從而加快高素質(zhì)人才培養(yǎng)的速度,建立雄厚的eda技術(shù)人才基礎(chǔ)。②以半導(dǎo)體的研究創(chuàng)新促進(jìn)eda技術(shù)發(fā)展半導(dǎo)體工藝技術(shù)在過去5年中正以飛快的速度發(fā)展。硅的生產(chǎn)率每18個(gè)就會(huì)增加,而設(shè)計(jì)生產(chǎn)率仍舊嚴(yán)重滯后。自從半導(dǎo)體行業(yè)步入0.13μm時(shí)代以來,集成電路設(shè)計(jì)所面臨的挑戰(zhàn)已被多次提及,范圍包括了數(shù)字和模擬電路領(lǐng)域。相關(guān)的內(nèi)容包括:功率管理,功能驗(yàn)證,漏電流,對(duì)于超過1.5億個(gè)晶體管的復(fù)雜設(shè)計(jì)管理,還有0.13μm以下的混合信號(hào)和數(shù)字設(shè)計(jì)等等。過去那些令人生畏的巨大挑戰(zhàn)總會(huì)被解決,所以說沒有人會(huì)懷疑半導(dǎo)體技術(shù)會(huì)適時(shí)而及時(shí)地找出解決所面臨的挑戰(zhàn)方案,來?yè)魯trs的預(yù)言。但是,為了在設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)技術(shù)有效上取得長(zhǎng)足進(jìn)步和避免成本重復(fù),eda產(chǎn)業(yè)應(yīng)該支持相應(yīng)的一整套標(biāo)準(zhǔn),如設(shè)計(jì)工具的全球戰(zhàn)略、可制造性設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)方法、低功率設(shè)計(jì)和系統(tǒng)級(jí)確認(rèn)等。③開發(fā)實(shí)用性更強(qiáng)的eda軟件在eda軟件開發(fā)方面,目前主要集中在美國(guó)。但各國(guó)也正在努力開發(fā)相應(yīng)的工具。日本、韓國(guó)都有asic設(shè)計(jì)工具,但不對(duì)外開放。中國(guó)華大集成電路設(shè)計(jì)中心,也提供ic設(shè)計(jì)軟件,但性能不是很強(qiáng)。相信在不久的將來會(huì)有更多更好的功能強(qiáng)大、界面友好、使用方便的設(shè)計(jì)工具在各地開花并結(jié)果。④外設(shè)技術(shù)與eda工程相結(jié)合外設(shè)技術(shù)與eda工程相結(jié)合的市場(chǎng)前景看好,如組合超大屏幕的相關(guān)連接,多屏幕技術(shù)也有所發(fā)展。中國(guó)自1995年以來加速開發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),先后建立了幾所設(shè)計(jì)中心,推動(dòng)系列設(shè)計(jì)活動(dòng)以應(yīng)對(duì)亞太地區(qū)其它eda市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。在信息通信領(lǐng)域,要優(yōu)先發(fā)展高速寬帶信息網(wǎng)、深亞微米集成電路、新型元器件、計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)、第三代移動(dòng)通信技術(shù)、信息管理、信息安全技術(shù),積極開拓以數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代信息產(chǎn)品,發(fā)展新興產(chǎn)業(yè),培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。要大力推進(jìn)制造業(yè)信息化,積極開展計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
(cad)、計(jì)算機(jī)輔助工程(cae)、計(jì)算機(jī)輔助工藝(capp)、計(jì)算機(jī)輔助制造(cam)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(pdm)、制造資源計(jì)劃(mrpii)及企業(yè)資源管理(erp)等。有條件的企業(yè)可開展“網(wǎng)絡(luò)制造”,便于合作設(shè)計(jì)、合作制造,參與國(guó)內(nèi)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。開展“數(shù)控化”工程和“數(shù)字化”工程。自動(dòng)化儀表的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的測(cè)試技術(shù)、控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)進(jìn)一步融合,形成測(cè)量、控制、通信與計(jì)算機(jī)(m3c)結(jié)構(gòu)。在asic和pld設(shè)計(jì)方面,向超高速、高密度、低功耗、低電壓方面發(fā)展。
電子eda課程心得篇二
實(shí)驗(yàn)一：
quartus ii 軟件使用及組合電路設(shè)計(jì)仿真
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
學(xué)習(xí)quartus ii 軟件的使用，掌握軟件工程的建立，vhdl源文件的設(shè)計(jì)和波形仿真等基本內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1.四選一多路選擇器的設(shè)計(jì) 基本功能及原理 ：
選擇器常用于信號(hào)的切換，四選一選擇器常用于信號(hào)的切換，四選一選擇器可以用于4路信號(hào)的切換。四選一選擇器有四個(gè)輸入端a,b,c,d，兩個(gè)信號(hào)選擇端s(0)和s(1)及一個(gè)信號(hào)輸出端y。當(dāng)s輸入不同的選擇信號(hào)時(shí)，就可以使a,b,c,d中某一個(gè)相應(yīng)的輸入信號(hào)與輸出y端接通。
邏輯符號(hào)如下：
程序設(shè)計(jì)：
軟件編譯：
在編輯器中輸入并保存了以上四選一選擇器的vhdl源程序后就可以對(duì)它進(jìn)行編譯了，編譯的最終目的是為了生成可以進(jìn)行仿真、定時(shí)分析及下載到可編程器件的相關(guān)文件。仿真分析：
仿真結(jié)果如下圖所示
分析：
由仿真圖可以得到以下結(jié)論：
當(dāng)s=0(00)時(shí)y=a;當(dāng)s=1(01)時(shí)y=b；當(dāng) s=2(10)時(shí)y=c；當(dāng)s=3(11)時(shí)y=d。符合我們最開始設(shè)想的功能設(shè)計(jì)，這說明源程序正確。2.七段譯碼器程序設(shè)計(jì) 基本功能及原理：
七段譯碼器是用來顯示數(shù)字的，7段數(shù)碼是純組合電路，通常的小規(guī)模專用ic，如74或4000系列的器件只能作十進(jìn)制bcd碼譯碼，然而數(shù)字系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算都是2進(jìn)制的，所以輸出表達(dá)都是16進(jìn)制的，為了滿足16進(jìn)制數(shù)的譯碼顯示，最方便的方法就是利用vhdl譯碼程序在fpga或cpld中實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)很容易實(shí)現(xiàn)這一目的。輸出信號(hào)的7位分別接到數(shù)碼管的7個(gè)段，本實(shí)驗(yàn)中用的數(shù)碼管為共陽(yáng)極的，接有低電平的段發(fā)亮。數(shù)碼管的圖形如下
七段譯碼器的邏輯符號(hào)：
程序設(shè)計(jì)：
軟件編譯：
在編輯器中輸入并保存了以上七段譯碼器的vhdl源程序后就可以對(duì)它進(jìn)行編譯了，編譯的最終目的是為了生成可以進(jìn)行仿真、定時(shí)分析及下載到可編程器件的相關(guān)文件
。仿真分析：
仿真結(jié)果如下圖所示:
分析: 由仿真的結(jié)果可以得到以下結(jié)論：
當(dāng)a=0(0000)時(shí)led7=1000000 此時(shí)數(shù)碼管顯示0； 當(dāng)a=1(0001)時(shí)led7=1111001 此時(shí)數(shù)碼管顯示1； 當(dāng)a=2(0010)時(shí)led7=0100100 此時(shí)數(shù)碼管顯示2； 當(dāng) a=3(0011)時(shí)led7=0110000 此時(shí)數(shù)碼管顯示3； 當(dāng) a=4(0100)時(shí)led7=0011001 此時(shí)數(shù)碼管顯示4； 當(dāng) a=5(0101)時(shí)led7=0010010 此時(shí)數(shù)碼管顯示5； 當(dāng) a=6(0110)時(shí)led7=0000010 此時(shí)數(shù)碼管顯示6； 當(dāng) a=7(0111)時(shí)led7=1111000 此時(shí)數(shù)碼管顯示7； 當(dāng) a=8(1000)時(shí)led7=0000000 此時(shí)數(shù)碼管顯示8； 當(dāng)a=9(1001)時(shí)led7=0010000 此時(shí)數(shù)碼管顯示9； 當(dāng)a=10(1010)時(shí)led7=0001000 此時(shí)數(shù)碼管顯示a； 當(dāng)a=11(1011)時(shí)led7=0000011 此時(shí)數(shù)碼管顯示b； 當(dāng) a=12(1100)時(shí)led7=1000110 此時(shí)數(shù)碼管顯示c； 當(dāng)a=13(1101)時(shí)led7=0100001 此時(shí)數(shù)碼管顯示d； 當(dāng)a=14(1110)時(shí)led7=0000110 此時(shí)數(shù)碼管顯示e； 當(dāng)a=15(1111)時(shí)led7=0001110 此時(shí)數(shù)碼管顯示f；
這完全符合我們最開始的功能設(shè)計(jì)，所以可以說明源vhdl程序是正確的。
實(shí)驗(yàn)心得：
通過這次實(shí)驗(yàn)，我基本掌握了quartus ii軟件的使用，也掌握了軟件工程的建立，vhdl源文件的設(shè)計(jì)和波形仿真等基本內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)中，我發(fā)現(xiàn)eda這門課十分有趣，從一個(gè)器件的功能設(shè)計(jì)到程序設(shè)計(jì)，再到編譯成功，最后得到仿真的結(jié)果，這其中的每一步都需要認(rèn)真分析，一遍又一遍的編譯，修改。當(dāng)然，中間出現(xiàn)過錯(cuò)誤，但我依然不放棄，一點(diǎn)一點(diǎn)的修改，驗(yàn)證，最終終于出現(xiàn)了正確的仿真結(jié)果，雖然有一些毛刺，但是總的來說，不影響整體的結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)二：計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)與顯示
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
（1）熟悉利用quartus ii中的原理圖輸入法設(shè)計(jì)組合電路，掌握層次化的設(shè)計(jì)方法；
（2）學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)，多層次設(shè)計(jì)方法和總線數(shù)據(jù)輸入方式的
仿真，并進(jìn)行電路板下載演示驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
1.完成計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)
基本功能及原理：
本實(shí)驗(yàn)要設(shè)計(jì)一個(gè)含有異步清零和計(jì)數(shù)使能的4位二進(jìn)制加減可控計(jì)數(shù)器，即有一個(gè)清零端和使能端，當(dāng)清零端為1時(shí)異步清零，即所有輸出值都為0，當(dāng)使能端為0時(shí)，計(jì)數(shù)器停止工作，當(dāng)使能端為1時(shí)，正常工作，由時(shí)鐘控制。另外，還應(yīng)該有一個(gè)控制端，當(dāng)控制端為0時(shí)，進(jìn)行減法運(yùn)算，當(dāng)控制端為1時(shí)，進(jìn)行加法運(yùn)算。輸出端有輸出值和進(jìn)位端，當(dāng)進(jìn)行加法運(yùn)算時(shí)，輸出值遞增，當(dāng)減法運(yùn)算時(shí)，輸出值遞減，同時(shí)進(jìn)位端進(jìn)行相應(yīng)的變化。
4位二進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器的邏輯符號(hào)：
程序設(shè)計(jì)：
軟件編譯：
在編輯器中輸入并保存了以上4位二進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器的vhdl源程序后就可以對(duì)它進(jìn)行編譯了，編譯的最終目的是為了生成可以進(jìn)行仿真、定時(shí)分析及下載到可編程器件的相關(guān)文件。仿真分析： 仿真結(jié)果如下:
分析：
由仿真圖可以得到以下結(jié)論：
當(dāng)enable端為0時(shí)，所有數(shù)值都為0，當(dāng)enable端為1時(shí)，計(jì)數(shù)器正常工作；當(dāng)reset端為1時(shí)，異步清零，所有輸出數(shù)值為0，當(dāng)reset端為0時(shí)，正常工作；當(dāng)updown端為0時(shí)，進(jìn)行減法運(yùn)算，當(dāng)updown為1時(shí)，進(jìn)行加法運(yùn)算；另外，當(dāng)程序進(jìn)行減法運(yùn)算時(shí)，出現(xiàn)借位時(shí)，co為1，其余為0，當(dāng)進(jìn)行加法運(yùn)算時(shí)，出現(xiàn)進(jìn)位時(shí)，co為1，其余為0。圖中所有的功能與我們?cè)O(shè)計(jì)的完全一樣，所以說明源程序正確。2.50m分頻器的設(shè)計(jì)
基本功能及原理：
50m分頻器的作用主要是控制后面的數(shù)碼管顯示的快慢。即一個(gè)模為50m的計(jì)數(shù)器，由時(shí)鐘控制，分頻器所有的端口基本和上述4位二進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器的端口一樣，原理也基本相同。分頻器的進(jìn)位端（co）用來控制加減計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘，將兩個(gè)器件連接起來。50m分頻器的邏輯符號(hào)如下：
程序設(shè)計(jì)：
軟件編譯：
在編輯器中輸入并保存了以上50m分頻器的vhdl源程序后就可以對(duì)它進(jìn)行編譯了，編譯的最終目的是為了生成可以進(jìn)行仿真、定時(shí)分析及下載到可編程器件的相關(guān)文件。仿真分析： 結(jié)果如下：
上圖為仿真圖的一部分，由于整個(gè)圖太大，所以顯示一部分即可，其余部分如圖以上圖規(guī)律一直遞增，直到50m為止，然后再重復(fù)，如此循環(huán)。
上圖是部分輸出的顯示，由于整個(gè)圖太大，所以只顯示部分，其余部分如圖遞增。
分析：
由仿真圖可以看出，當(dāng)reset為0，enable為1時(shí)（因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中計(jì)數(shù)器的模值太大，為了盡可能多的觀察出圖形，可讓reset一直為0，enable一直為1，即一直正常工作），輸出值由0一直遞增到50m，構(gòu)成一個(gè)加法計(jì)數(shù)器，與我們?cè)O(shè)計(jì)的功能一致。3.七段譯碼器程序設(shè)計(jì)
基本功能及原理：
七段譯碼器是用來顯示數(shù)字的，7段數(shù)碼是純組合電路，通常的小規(guī)模專用ic，如74或4000系列的器件只能作十進(jìn)制bcd碼譯碼，然而數(shù)字系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算都是2進(jìn)制的，所以輸出表達(dá)都是16進(jìn)制的，為了滿足16進(jìn)制數(shù)的譯碼顯示，最方便的方法就是利用vhdl譯碼程序在fpga或cpld中實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)很容易實(shí)現(xiàn)這一目的。輸出信號(hào)的7位分別接到數(shù)碼管的7個(gè)段，本實(shí)驗(yàn)中用的數(shù)碼管為共陽(yáng)極的，接有低電平的段發(fā)亮。
七段譯碼器的邏輯符號(hào)：
程序設(shè)計(jì)：
軟件編譯：
在編輯器中輸入并保存了以上七段譯碼器的vhdl源程序后就可以對(duì)它進(jìn)行編譯了，編譯的最終目的是為了生成可以進(jìn)行仿真、定時(shí)分析及下載到可編程器件的相關(guān)文件。仿真分析：
仿真結(jié)果如下圖所示:
分析：具體分析與實(shí)驗(yàn)一中七段譯碼器的分析相同，在此不再贅述。計(jì)數(shù)器和譯碼器連接電路的頂層文件原理圖：
原理圖連接好之后就可以進(jìn)行引腳的鎖定，然后將整個(gè)程序下載到已經(jīng)安裝好的電路板上，即可進(jìn)行仿真演示。
實(shí)驗(yàn)心得：
經(jīng)過本次試驗(yàn)，我學(xué)到了很多。首先，我加強(qiáng)了對(duì)quartus ii軟件的掌握；其次，我掌握了電路圖的頂層文件原理圖的連接，學(xué)會(huì)了如何把自己設(shè)計(jì)的程序正確的轉(zhuǎn)化為器件，然后正確的連接起來，形成一個(gè)整體的功能器件；最后，我學(xué)會(huì)了如何安裝以及如何正確的把完整的程序下載到電路板上，并進(jìn)行演示驗(yàn)證。
實(shí)驗(yàn)三：大作業(yè)設(shè)計(jì)
（循環(huán)彩燈控制器）
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
綜合應(yīng)用數(shù)字電路的各種設(shè)計(jì)方法，完成一個(gè)較為復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
流水燈（循環(huán)彩燈）的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)：
設(shè)計(jì)一個(gè)循環(huán)彩燈控制器，該控制器可控制10個(gè)發(fā)光二極管循環(huán)點(diǎn)亮，間隔點(diǎn)亮或者閃爍等花型。要求至少三種以上花型，并用按鍵控制花型之間的轉(zhuǎn)換，用數(shù)碼管顯示花型的序號(hào)。基本原理：
該控制器由兩部分組成，一部分是一個(gè)50m的分頻器，其主要用來控制花色變化的快慢；另一部分是一個(gè)彩燈控制器，該彩燈控制器可由兩個(gè)開關(guān)控制花型的序號(hào)，10個(gè)輸出分別控制10個(gè)發(fā)光二極管的亮暗，當(dāng)輸出為1時(shí)，該發(fā)光二極管亮，輸出為0時(shí)，該二極管滅。將分頻器的co端用來控制彩燈控制器的時(shí)鐘，將兩個(gè)器件連接起來。1.分頻器的設(shè)計(jì)
50m分頻器與實(shí)驗(yàn)二中的分頻器一樣，這里不再贅述。2.彩燈控制器的設(shè)計(jì) 基本原理：
該彩燈控制器由時(shí)鐘控制，reset異步清零，enable當(dāng)做使能端，由兩個(gè)開關(guān)do(0-1)來控制選擇不同的花型，10個(gè)輸出端lig(0-9)來控制10個(gè)led燈的亮滅。因?yàn)橛昧藘蓚€(gè)開關(guān)來控制花型，所以一共有4種花色。
彩燈控制器的邏輯符號(hào)：
程序設(shè)計(jì)：
3.七段譯碼器的設(shè)計(jì)
七段譯碼器是用來顯示不同花型的序號(hào)的，其設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)一中的設(shè)計(jì)一樣，這里不再贅述。循環(huán)彩燈控制器的原理圖：
仿真波形如下： 第一種花型：
第二種花型：
第三種花型：
第四種花型：
仿真分析：
將以上仿真波形圖和源程序?qū)Ρ?，我們可以看到，仿真出來的波形和我們?cè)O(shè)計(jì)的功能一致，這說明源vhdl程序是正確的。實(shí)驗(yàn)心得：
本次試驗(yàn)是在沒有老師指導(dǎo)的情況下自己完成的，我在參考了網(wǎng)上的程序的情況下，最終成功的設(shè)計(jì)并正確的演示出了循環(huán)彩燈的不同花型。通過本次試驗(yàn)，我真正的體會(huì)到了dea這門課的樂趣，也發(fā)現(xiàn)它對(duì)我們的學(xué)習(xí)和生活帶來很大的方便。
【本文地址：http://www.aiweibaby.com/zuowen/2997869.html】
