【正文】 .................................................................................... 16 VHDL 語言設(shè)計部分 ....................................................................................... 16 VHDL 簡介 ............................................................................................ 16 VHDL 的發(fā)展趨勢 ................................................................................ 16 VHDL 的特點 .......................................................................................... 16 程序設(shè)計 .......................................................................................................... 17 程 序設(shè)計步驟 ....................................................................................... 17 VHDL 語言程序編程過程介紹 .............................................................. 18 程序中各模塊設(shè)計框圖 ................................................................................... 18 各功能模塊的程序 ............................................................................. 19 課題設(shè)計過程中軟件介紹 ............................................................................... 20 MAX+PLUS II 軟件介 紹 ..................................................................... 20 MAX+PLUS II 軟件在該課題中的應(yīng)用 ............................................. 20 總結(jié) ................................................................................................................................. 22 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 23 附錄 1 FPGA 芯片內(nèi)部文件連接圖 ............................................................................. 24 附錄 2 FPGA 印制板電路原理圖 ................................................................................. 25 附錄 3 FPGA 印制板 PCB 圖 ........................................................................................ 26 附錄 4 單片機(jī)和 ISD2560 語音芯片的硬件電路 ....................................................... 27 附錄 5 LED 顯示器的硬件電路 .................................................................................... 28 附錄 6 VHDL 編寫的各功能模塊程序 ......................................................................... 29 附錄 7 單片機(jī)程序 ........................................................................................................ 42 致謝 ................................................................................................................................. 43 天津工程師范學(xué)院 2020 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 1 1 引言 目前市面上的計時提醒產(chǎn)品種類繁多， 從設(shè)計方式看有機(jī)械型、電子型； 從外觀方面看有傳統(tǒng)型、可愛型； 從顯示方面看 有數(shù)碼管顯示 型 ，有液晶顯示 型 等等，但大多數(shù)的提醒鈴聲都比較單調(diào)、刺耳。 在日常的生活和學(xué)習(xí)中時鐘顯示和語音提醒是我們必不可少的一部分。語音 定時提醒 系統(tǒng)是多媒體系統(tǒng)中的一類重要 產(chǎn) 品， 基于 FPGA 的 EDA 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大與深入， EDA 技術(shù)在電子信息、通信、自動控制及計算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域的 重要性日益突出。 關(guān)鍵詞 ： FPGA； VHDL； AT89S52； ISD2560 ABSTRACT Along with the information time ing, people’s production and the life is unfolding by one brandnew way in people’s front. The multimedia education appearance has the sign of significance, it can provide the ideal teaching environment, causes the teachers and students to exchange conveniently, is helpful to the enhancement study and the teaching efficiency. The system of the pronunciation fixed time and reminding is a multimedia system that is kind of important product, based on expansion and thorough of FPGA EDA technology development and application, and EDA technology is prominent day by day on electronic information, correspondence ,automatic control and puter. It is the extremely essential technology in the limited condition of the EDA design, it and its design technology is the important part of practical digital design, and is the important approach to realize the high efficiency and high reliable logic controller. Depend on the clock time and the adjustment function with the limited condition may make the electric circuit to be simple and enhances its accuracy. In the daily life and learning, the display of clock and the reminder of pronunciation are our essential part of life. So, the system of pronunciation fixed time and reminding has the certain principle to determine price with the extremely important practical significance. This thesis introduces one kind of using the VHDL language that processes the control of realization time and fixed time with the monolithic integrated circuit realizes the function of the system language to the FPGA chip. This thesis introduces the mostly functions, the position of the hardware and the design of the software to the system. The whole of the system is simple to realize, and reliable, it ease to operate, and the performance price are higher, has met the needs of the ordinary circumstances well. Key Words： FPGA。 FPGA(Filed Programmable Gate Array)可編程邏輯器件是設(shè)計最新一代數(shù)字系統(tǒng)的邏輯器件 [3]。單片機(jī)的潛力越來越被人們 所重視。 方案二 采用分立的電子元器件 4060、 744 7490、 7408 等來實現(xiàn)時鐘信號的產(chǎn)生，但分立元件焊接比較復(fù)雜，調(diào)試容易出錯， 而且不夠穩(wěn)定， 跟單片機(jī)等硬件的兼容性不好。它可以用簡潔明確的代碼描述來進(jìn)行復(fù)雜控制邏輯的設(shè)計 可借助高級語言的精巧結(jié)構(gòu)來簡化電路的描述具有電路仿真與驗證機(jī) 制，從而保證設(shè)計的正確性。 方案二 采用單片機(jī)控制 ISD2560 語言芯片來實現(xiàn)語音的錄放，該方案能夠較好的與 FPGA 部分兼容而且該語音芯片自帶有存儲空間不需要外擴(kuò)存儲設(shè)備。 語音模塊的可以單獨進(jìn)行錄音操作，但是必須注意的是在錄音時必須按下錄音鍵的同時再按下啟停按鍵才可以進(jìn)行錄音。人們今后做邏輯設(shè)計，不再是通用系列芯片的選用 、搭配、堆砌，也不是對商品化的未封裝芯片做內(nèi)部連線與組裝 (例如 GA),而是對己封裝好的商品化的 FPGA 器件進(jìn)行外部編程固化 (與 EPROM 固化的過程相類似 )，使之具備由若干通用邏輯電路芯片組成的邏輯單元的同等功能，可以含組合門邏輯、寄存器、時序邏輯等。 (4) 豐富的布線資源，是用來連通 FPGA 內(nèi)部所有單元，連線的長度和工藝決定著信號在連線上的驅(qū)動能力和傳輸速度。對于簡單的 FPGA，天津工程師范學(xué)院 2020 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 9 可用 ABEL, CUPL和 PALASM 等可編程邏輯設(shè)計 語言描述設(shè)計 ； 對于復(fù)雜的 FPGA可以用原理圖輸入方式，也可用 DSL 和 VHDL 等硬件描述 語言進(jìn)行設(shè)計輸入，以及采用 “自 頂向下”的層次式結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，將多個輸入文件合并成一個設(shè)計文件。 (3)設(shè)計校驗。可多次編程的 FPGA 的優(yōu)點是可多次修改設(shè)計，特別適合于系統(tǒng)樣機(jī)的研制 。 系統(tǒng)基本框圖如圖 4－ 2 所示。 89S52 的引腳圖如圖 4－ 3所示。在單片 機(jī)內(nèi)部，它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端。該芯片采用多電平直接模擬量存儲專利技術(shù)，每個采樣值可直接存儲在片內(nèi)單個 EEPROM 單元中，因此能夠非常真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲，從而避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和 “ 金屬聲 ” 。 芯片 引腳功能 介紹 ISD2560 具有 28 腳 SOIC 和 28 腳 PDIP 兩種封裝形式。高電平選擇放音， 低電平選擇錄音。 話筒輸入（ MIC）本端連至片內(nèi)前置放大器。 模擬輸出 (ANA OUT)：前置放大器輸出。 LED 顯示部分 在單片機(jī)系統(tǒng)中，常用的顯示器有：發(fā)光二極管顯示器，簡稱 LED；液晶顯示器，簡稱 LCD；熒光管顯示器。使用時公共陽極接 ＋ 5V，這樣，陰極端輸入低電平的