【正文】 ......................................... 7 基于 Modelsim對多功能時鐘芯片的設(shè)計方案 .................................................................. 7 第四章 時鐘芯片各模塊的設(shè)計及仿真 .................................................. 9 設(shè)計原理 ........................................................................................................................ 9 基本顯示功能 ................................................................................................................10 秒鐘模塊 ...........................................................................................................10 分鐘模塊 .............................................................................................................12 時鐘模塊 .............................................................................................................13 日模塊 ................................................................................................................15 月模塊 ................................................................................................................17 年模塊 ................................................................................................................18 陰陽歷顯示 .........................................................................................................20 提醒功能 .......................................................................................................................20 .......................................................................................................20 節(jié)假日提醒 .........................................................................................................21 日程提醒 .............................................................................................................22 時間校對功能 ................................................................................................................23 鬧鈴功能 .......................................................................................................................24 第五章 電路網(wǎng)表和版圖 ............................................................ 26 總電路仿真圖 ................................................................................................................26 總電路網(wǎng)表 ....................................................................................................................26 多功能時鐘芯片版圖 ......................................................................................................27 總結(jié) ............................................................................................................................................29 致謝語 ........................................................................... 30 參考文獻(xiàn) ......................................................................... 31 附錄 ............................................................................................................................................32 引言 1 引言 Synopsys 公司是一家主導(dǎo)于為集成電路設(shè)計方面供應(yīng)電子設(shè)計自動化軟件（ EDA）工具的企業(yè)，它為環(huán)球的電子市場提供了技術(shù)領(lǐng)先的驗證平臺與 IC 設(shè)計，并著力于復(fù)雜芯片上系統(tǒng)（ SOCs）的開發(fā)。 4 用 DC工具對設(shè)計進(jìn)行綜合優(yōu)化，得到 SDF 門級網(wǎng)表文件。但 TCL 命令行模式對于新手來說則需要再不斷的設(shè)計過程中摸索，才能逐漸熟悉而達(dá)到靈活運(yùn)用操作。不過，矛盾的存在總有其兩面性， read 命令的缺陷在于對 VHDL 的構(gòu)造體選擇功能和參數(shù)修改上不能提供支持。設(shè)計內(nèi)部互連線的寄生參數(shù)則是通過連線負(fù)載來估算的，從而對連線產(chǎn)生的時間延遲做估計，從而讓 綜合的結(jié)果盡可能的接近實際值。 它所提供的仿真環(huán)境相當(dāng)不錯，在行業(yè)中是 單內(nèi)核 支持 Verilog 和 VHDL 混合仿真 仿真器 的唯一。只是進(jìn)行功能仿真，那通過也是沒有意義的，例如在時序分析的時候檢查到時序不滿足而需要對代碼進(jìn)行修改的時，那功能就一定要重新進(jìn)行。首先這從邏輯功能上就非常難做到，其次是如果在一個激勵中各種情況都包括了，那么其仿真過程的速度會因為電腦內(nèi)存的消耗而成線性下滑，使得效率十分低。三是假設(shè)所要觀察的信號非常的多，由于是實時全信號顯示，那么仿真時間如果太長，仿真的速度就會明顯的下降，屏幕刷新的速度也將越來越慢。 基于 Modelsim 對多功能時鐘芯片的設(shè)計方案 ModelSim 是業(yè)界最優(yōu)秀的 HDL 語言仿真器。自上至下的設(shè)計方式對一個復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行不斷地分解，使其變成成若干功能模塊 , 最后對其做出設(shè)計描述 , 并使完成的各個功能模塊和的邏輯綜合與優(yōu)化在 modelsim 軟件平臺上自動完成。設(shè)置一個校對時間的信號 jiaodui,當(dāng) jiaodui 為高電平的時候允許時間校對，當(dāng) jiaodui 為低電平的時候繼續(xù)計數(shù)。設(shè)置一個閏年提醒進(jìn)程以當(dāng)前年份（ year）為敏感信號，當(dāng)年份為閏年的時候閏年信號 run輸出為高電平，平年的時候為低電平。139。 end。139。 end if。 圖 45 分鐘模網(wǎng)表電路 在 Design Compiler 工具下將秒鐘模塊的 VHDL 語言描述的電路轉(zhuǎn)換為工藝庫器件從而生成了分模塊網(wǎng)表電路。 else q = q+1。 代碼解釋：分鐘模塊輸出的 c1 作為時鐘模塊的脈沖，當(dāng)時鐘 c1 變化時運(yùn)行此模塊進(jìn)程，當(dāng) q2 計數(shù)到 11 的時候 則 q2 賦值為 1 繼續(xù)計數(shù)從而構(gòu)成一個 12進(jìn)制的計數(shù)器。) then if q4=1,3,5,7,8,10,12 q=31 then q=1。 end PROCESS。 當(dāng)日期從 30到 1跳轉(zhuǎn)時，c3 自動跳變?yōu)?1，此時 c3為月份的脈沖 第四章：時鐘芯片各模塊的設(shè)計及仿真 17 月模塊 代碼： u5: process(c3,q) begin if(c339。039。由圖片可以看出，這是一個初值為 5的月模塊，當(dāng)時間為 12m并且上升沿到來時自動跳轉(zhuǎn)為 1，并且計數(shù)年的時鐘 c4 跳變?yōu)楦唠娖健? end if。 當(dāng) c4 跳變?yōu)?1，此時年份自動加 1 第四章：時鐘芯片各模塊的設(shè)計及仿真 20 陰陽歷顯示 process(byjj1) begin if byjj130 then yue2=byjj1/30。 代碼解釋 ： nian 是陽歷年的標(biāo)志 ， yue 是陽歷月的標(biāo)志 ， day 是陽立日的標(biāo)志 ， run 是陽歷閏年的標(biāo)志 ， 若為高電平表示該年為閏年 ； niann 是陰歷年的標(biāo)志 ， yuen 是陰歷月的標(biāo)志 ， day是陰立日的標(biāo)志 ， run2 是陰歷閏年 的標(biāo)志 ， 若為高電平表示該年為閏年。 else run=39。 圖 415(a) 閏年閏月提醒仿真圖 圖 415(b) 閏年閏月提醒仿真圖 由圖可知，當(dāng)年份為 20 20 202 2028 等閏年年份時閏年提醒 run 信號均顯示為高電平。 圖 416(a) 節(jié)假日提醒仿真圖 圖 416(b) 節(jié)假日提醒仿真圖 由圖可知，當(dāng)為 3月 8日婦女節(jié)這天，節(jié)假日提醒信號 jieri 顯示為高電平。 圖 417(a) 日程提醒仿真圖 圖 417(b) 日程提醒仿真圖 由圖可知，設(shè)置的日程時間為 5月 20 日，當(dāng) 5 月 20 日到來時可以看到日程提醒信號richeng 顯示為高電平。q2=hour2。 鬧鈴功能 代碼： u5:u5:process(timing,q2,q1) begin if ( timing =39。039。主要方式為關(guān)閉不用的邏輯和時鐘，使用專用電路代替可編程邏輯，使用規(guī)則的算法和結(jié)構(gòu)，以減少控制負(fù)荷，去除不必要的存儲器以減少網(wǎng)表的面積。 總結(jié) 29 總結(jié) 本次設(shè)計不僅滿足了電子鐘的基本時間功能顯示，還添加了陰陽歷顯示功能，這對我們生活在中國，隨時熟知中國各個節(jié)日帶來巨大的生活便利，譬如春節(jié)、臘八節(jié)、重陽節(jié)等等。但總的目的還是降低成本，節(jié)能環(huán)保，貼近生活，方便生活。 use ieee. 。 begin process(clk,q) begin if(clk39。039。 use 。event and c0=39。 end if。 entity hour is port(c1: in std_logic。 begin process(c1,q) begin if(c139。c2=39。 use ieee. 。 begin process(c2,q) begin if(c239。039。 use 。event and c3=39。 end if。 entity year is 附錄 35 port(clk: in std_logic。139。 use 。 niann: out integer range 18