【正文】 器件 ——PLD ..................................................................... 2 高級可編程器件 FPGA/CPLD .................................................................. 3 國內外研究現狀 ................................................................................................ 4 本文主要內容 .................................................................................................... 5 第 2 章 FPGA 基本結構及數字系統(tǒng)設計原理 ......................................................... 6 FPGA 的基本結構及工作原理 ......................................................................... 6 基于查找表結構的 FPGA.......................................................................... 8 查找表結構的 FPGA 邏輯實現原理 ......................................................... 8 FPGA 的工作原理 ...................................................................................... 9 數字系統(tǒng)設計概述 ............................................................................................ 9 數字系統(tǒng)的組成 ....................................................................................... 10 數字系統(tǒng)設計方法 ................................................................................... 10 數字系統(tǒng)設計的一般過程 ........................................................................11 本章小結 .......................................................................................................... 12 第 3 章 數字電子鐘功能模塊設計 .......................................................................... 13 數字系統(tǒng)設計中的 FPGA............................................................................... 13 FPGA 在數字系統(tǒng)設計中的作用 ............................................................ 13 基于 FPGA 的應用系統(tǒng)設計 ................................................................... 13 數字系統(tǒng)設計的重要工具 ——VHDL ........................................................... 16 VHDL 語言的特點 ................................................................................... 16 基于 VHDL 的系統(tǒng)設計流程 .................................................................. 17 電子鐘主要功能模塊設計 .............................................................................. 18 分頻模塊 ................................................................................................... 18 六十進制計數器模塊 ............................................................................... 19 二十四進制計數器模塊 ........................................................................... 20 校時模塊 ................................................................................................... 22 BCD 七段顯示譯碼器 .............................................................................. 23 本章小結 .......................................................................................................... 23 第 4 章 電子鐘模擬仿真及其分析 .......................................................................... 24 系統(tǒng)設計的總體思路 ...................................................................................... 24 各功能模塊仿真分析 ...................................................................................... 25 IV 分頻組件 .................................................................................................. 25 六十進制計數器組件 .............................................................................. 25 二十四進制計數器組件 .......................................................................... 26 鬧鐘設定組件 .......................................................................................... 26 校時組件 .................................................................................................. 27 i60BCD 組件 ......................................................................................... 28 i24BCD 組件 ......................................................................................... 29 二進制轉換成七段碼組件 ...................................................................... 30 數字電子鐘功能仿真圖 .................................................................................. 30 采用 FPGA 設計優(yōu)勢分析 .............................................................................. 33 本章小結 .......................................................................................................... 34 結論 ............................................................................................................................ 35 致謝 ............................................................................................................................ 36 參考文獻 .................................................................................................................... 37 附錄 A ........................................................................................................................ 38 附錄 B ........................................................................................................................ 43 附錄 C ........................................................................................................................ 47 附錄 D ........................................................................................................................ 48 1 第 1 章 緒論 課題背景和意義 20 世紀 70 年代，隨著中小規(guī)模集成電路的開發(fā)應用，傳統(tǒng)的手工制圖設計印刷電路板和集成電路的方法已無法滿足設計的精度和效率的要求。 expounded on the basic design of digital systems thinking and design process, at the same time, also outlined the FPGA in the design of di gital systems, FPGAbased digital system design methods and processes。系統(tǒng)程序基于 VHDL 語言，采用模塊化設計方法。它突破了并行處理、流水級數的限制，具有反復的可編程能力，從而有效的地利用了片上資源，加上高效的硬件描述語言 (VHDL)，從而為數字系統(tǒng)設計提供了極大的方便。 I 基于 FPGA 的數字 電子 鐘系統(tǒng)設計 摘要 隨著電子技術的飛速發(fā)展，現代電子產品滲透到了社會的各個領域，并有力地推動著社會生產力的發(fā)展和社會信息化程度的提高。本文較系統(tǒng)地介紹了 FPGA 的基本結構、 基本原理、功能特點及其應用；闡述了數字系統(tǒng)設計的基本思想及設計流程，同時，也概述了 FPGA 在數字系統(tǒng)設計中的作用，基于 FPGA 的數字系統(tǒng)設計方法和流程；簡要介紹了 VHDL 語言的發(fā)展歷程， VHDL 語言的功能特點等。系統(tǒng)設計包含 8 個子程序模塊：分頻組件、六十進制計數器組件、二十四進制計數器組件、鬧鐘設定組件、校時組件 、 i60BCD 組件、 i24BCD 組件、 以及 二進制轉換成七段碼組件。 gave a briefing on the development of VHDL language, VHDL language and other features. The main work is