【正文】 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院SOPC/EDA 綜合課程設(shè)計報告設(shè)計題目： 16*16 的點陣顯示設(shè)計設(shè) 計 者： 學(xué) 號： 班 級： 指導(dǎo)老師： 完成時間： 設(shè)計報告 綜合測試 總評格式（10）內(nèi)容(40)圖表（10）答辯（20）平時（20）目錄緒 論 .................................................................................................................................................1第一章 設(shè)計項目與分析 ....................................................................................................2 設(shè)計要求： ...............................................................................................................................2 設(shè)計原理 ...................................................................................................................................2 設(shè)計框圖 ....................................................................................................................................3 頂層文件設(shè)計 ..........................................................................................................................3第二章 一屏一屏亮燈顯示 ..............................................................................................5 時序控制模塊設(shè)計 ................................................................................................................5 掃描控制模塊設(shè)計 ................................................................................................................6 顯示控制模塊設(shè)計 .................................................................................................................7 顯示控制模塊仿真 ..............................................................................................................15第三章 暗燈顯示 ...................................................................................................................16 暗燈控制模塊設(shè)計 .............................................................................................................16 掃描控制模塊設(shè)計 .............................................................................................................17 暗燈顯示控制模塊設(shè)計 ....................................................................................................18第四章 心得體會 ...................................................................................................................27參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................281緒 論1 在信息產(chǎn)業(yè)中 EDA 產(chǎn)生的影響 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展， 在設(shè)計通信，國防，航天醫(yī)學(xué) 工業(yè)自動化 計算機(jī)應(yīng)用 儀器儀表等領(lǐng)域的電子系統(tǒng)設(shè)計工作中，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，從而使得產(chǎn)品的開發(fā)周期大為縮短，性能價格大幅度提高。不言而喻。EDA 技術(shù)將迅速成為電子設(shè)計領(lǐng)域中的極其重要的組成部分。2 中國國內(nèi) EDZ 發(fā)展情況從目前的 EDA 技術(shù)來看，其發(fā)展趨勢是政府重視 使用普及 應(yīng)用廣泛 工具多樣 軟件功能強(qiáng)大。中國 EDA 市場已漸趨成熟，不過大部分設(shè)計工程師面向的是 PC 主板的小型 ASIC 領(lǐng)域，僅有小部分的設(shè)計人工發(fā)復(fù)雜片上系統(tǒng)器件，為了與臺灣和美國的設(shè)計工程師形成更有力的競爭，中國的設(shè)計隊伍有必要購入一些最新的 EDA 技術(shù)。在信息通信領(lǐng)域，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，計算機(jī)及軟件技術(shù)，第三代移動通信技術(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)的新一代產(chǎn)品，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，培育新的經(jīng)濟(jì)增長點。要大力推進(jìn)制造業(yè)信息化，積極開展計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)，計算機(jī)輔助工程（CAE） ，計算機(jī)輔助工藝（CAPP）,j 計算機(jī)輔助制造(CAM),產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM） ，制造資源計劃（MRPII） ，以及企業(yè)管理資源(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 合作制造 參與國內(nèi)和國際競爭。開展“數(shù)控化”工程和“數(shù)字化”工程。自動化儀表的技術(shù)發(fā)展趨勢的測試技術(shù)，控制技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)進(jìn)一步融合，形成測量，控制，通信與計算機(jī)結(jié)構(gòu)。在 ASIC 和 PLD 設(shè)計反面，向超高速高密度低功耗低電壓方向發(fā)展。3 課程對多功能數(shù)字時鐘的設(shè)計加深對 EDA 課程的理解（1）加深 VHDL 語言設(shè)計的理解。（2）通過功能數(shù)字時鐘的設(shè)計了解簡易集成電路的設(shè)計思路（3）通過對多設(shè)計目的（4）屬性 MAX+PLUS II 仿真軟件的工作方法以及應(yīng)用技術(shù)2第一章 設(shè)計項目與分析 設(shè)計要求：使用 FPGA 設(shè)計一個 16*16 的點陣顯示的控制器，使點陣能夠按照自定義的花樣顯示文字或者數(shù)字。要求至少實現(xiàn)兩種花樣顯示“江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院歡迎您” 。其他功能可以自行設(shè)計增加！ 設(shè)計原理 本設(shè)計是針對一個 16*16 的點陣，使用逐列循環(huán)掃描的方式來一屏一屏地顯示和滾動地顯示“江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院歡迎您”15 個漢字。由于顯示器為列共陽，行共陰的結(jié)構(gòu)，因此不可能在同一時刻顯示出整個漢字。為了顯示出整個漢字，首先分布好漢字信息；然后以不低于 50Hz 頻率的時序逐一點亮每一列，即每列逐一加高電位，同時行給漢字信息，根據(jù)人眼的視覺殘留特性使之形成整個漢字的顯示。實驗箱上為我們提供了 16*16 的點陣顯示模塊。通過觀察，我們可以看到，此點陣顯示屏即為 16 行、16 列的 LED 顯示燈。那么控制這些燈的亮暗分布，就能達(dá)到字符顯示的目的。首先我們設(shè)計要正確顯示“江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院歡迎您” 。顯示屏上的燈亮暗的情況如何。方案一如第一個漢字“江” 。0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 00 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 00 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 00 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 00 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 00 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 00 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 00 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 00 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 00 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 00 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 00 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 03第一種花樣是用亮著的燈組合所要顯示的字。高電平“1”代表燈是亮的，低電平“0”代表燈是暗的，上面我們看到的就是“江”字。依此類推，我們就可以設(shè)計出要顯示的“江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院歡迎您”一屏一屏地顯示漢字“江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院歡迎您”15 個漢字。方案二第二種花樣是用暗著的燈組合所要顯示的字。高電平“1”代表燈是亮的，低電平“0”代表燈是暗的，上面我們看到的就是“江”字。依此類推，我們就可以設(shè)計出要顯示的“江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院歡迎您”一屏一屏地顯示漢字“江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院歡迎您”15 個漢字。在顯示漢字的基礎(chǔ)上加一個 gs 信號作為計數(shù)器，當(dāng) gs 為 0000 第一個漢字；當(dāng) gs 為 0001 時顯示第二個漢字；當(dāng) gs 為 0010……當(dāng) gs 為 1110 時顯示第十五個漢字；用時鐘信號 clk 控制 gs 的計數(shù)，就可以一屏一屏地顯示漢字。 設(shè)計框圖時序控制掃描控制譯碼輸出顯示控制圖 頂層文件設(shè)計頂層文件來實現(xiàn)循環(huán)顯示各個漢字的功能。它由時序控制模塊，掃描模塊和漢字顯示控制模塊組成。時序控制模塊利用脈沖來控制每個漢字的顯示時間。掃描控制模塊利用列掃描脈沖產(chǎn)生列掃描信號。而漢字顯示控制模塊用時序控制模塊和掃描控制模塊所提供的脈沖信號來點亮各個漢字模型中相應(yīng)的燈。在時序模塊的控制下（此設(shè)計中每 15 個漢字為一個循環(huán)）實現(xiàn)了各個漢字循環(huán)顯示的功能。實現(xiàn)顯示“江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院歡迎您” ，結(jié)合實際，模塊LICHAO01， LICHAO02, LICHAO03 分別實現(xiàn)時序控制模塊，掃描模塊和漢字顯示控制模塊。具體電路的 頂層文件設(shè)計如下圖4圖 頂層電路圖5第二章 一屏一屏亮燈顯示 時序控制模塊設(shè)計為使?jié)h字不斷地循環(huán)顯示，并且使每個字之間有停頓，就需要在中間加一定的延時和循環(huán)環(huán)節(jié)。當(dāng)計數(shù)滿 4 個脈沖時 t 自動清零，每個漢字顯示 4 個脈沖的時間；一共有 15 個漢字，當(dāng) tmp=1110 時,tmp 自動清零，進(jìn)入下一個循環(huán)，不停的循環(huán)顯示每個漢字。圖 時序控制模塊其實現(xiàn)程序為：library ieee。use 。use 。entity LICHAO01 is port(clk:in std_logic。