【正文】 平面的連接關(guān)系是可編程的。 PAL由一個(gè)可編程的 “與 ”平面和 一個(gè)固定的 “或 ”平面構(gòu)成，或門的輸出可以通過(guò) 觸發(fā)器 有選擇地被置為寄存狀態(tài)。典型的 PLD 由一個(gè) “與 ”門和一個(gè) “或 ”門陣列組成，而任意一個(gè)組合邏輯都可以用 “與 —或 ”表達(dá)式來(lái)描述，所以 PLD 能以乘積和的形式完成大量的組合邏輯功能。由于結(jié)構(gòu)的限制，它們只能完成簡(jiǎn)單的數(shù)字邏輯功能。 在實(shí)際應(yīng)用中，為了能兼顧整個(gè)設(shè)計(jì)的功能、資源和性能幾方面的因素，通常將以上三種描述方式混合使用。其中，行為描述的抽象程度最高，最能體現(xiàn) VHDL 描述高層次結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的能力。結(jié)構(gòu)級(jí)描述方式采用了結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計(jì)思想，適合于大型復(fù)雜性設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)流描述方式可比較直觀地表達(dá)底層邏輯行為。 第二章 概述 6 （二）數(shù)據(jù)流級(jí)描述 將數(shù)據(jù)看成從設(shè)計(jì)的輸入 端流到輸出端，反映從輸入數(shù)據(jù)到輸出數(shù)據(jù)所發(fā)生的立即變換。 （一）行為級(jí)描述 通過(guò)一組串行的 VHDL 進(jìn)程，反映設(shè)計(jì)的功能和算法，而沒有直接指明或涉及實(shí)現(xiàn)這些行為的硬件結(jié)構(gòu)，包括硬件特性、連線方式和邏輯行為方式。對(duì)于相同的邏輯行為可以有不同的語(yǔ)句表達(dá)方式。用戶可以使用不同程度的語(yǔ)句類型和抽象方式來(lái)描述不同程度的設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)體可以包含一個(gè)或者多個(gè)進(jìn)程或者組件。需要說(shuō)明的是，它們?cè)谟布卸际遣⑿羞\(yùn)行的。而內(nèi)部的實(shí)體算法或?qū)崿F(xiàn)則由結(jié)構(gòu)體 Architecture 來(lái)描述。所以，內(nèi)部和外部的概念對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 VHDL 是十分重要的。 VHDL 將一個(gè)設(shè)計(jì)稱 為一個(gè)實(shí)體 Entity（元件、電路或者系統(tǒng)），并且將它分成外部的可見部分（實(shí)體名、連接）和內(nèi)部的隱藏部分（實(shí)體算法、實(shí)現(xiàn)）。 南昌工程學(xué)院（本）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 VHDL 的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述 VHDL 描述數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的行為、功能、輸入和輸出。 VHDL 的設(shè)計(jì)步驟 采用 VHDL 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一般有以下 6 個(gè)步驟。使其在任何大系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，隨時(shí)可對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真模擬。 （四）可操作性 由于 VHDL 具有類屬描述語(yǔ)句和子程序調(diào)用等功能，對(duì)于已完成的設(shè)計(jì)，在不改變?cè)闯绦虻臈l件下，只需改變端口類屬參量或函數(shù)，就能輕易地改變?cè)O(shè)計(jì)的規(guī)模和結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)者可以不懂硬件的結(jié)構(gòu)， 也不必管最終設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)器件是什么，而進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)。此外，通過(guò)更換庫(kù)再重新綜合很容易移植為ASIC 設(shè)計(jì)。 （二）可移植性 VHDL 語(yǔ)言是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言，其設(shè)計(jì)描述可以為不同的 EDA 工具支持。并且具有多層次的設(shè)計(jì)描述功能，支持設(shè)計(jì)庫(kù)和可重復(fù)使用的元件生成。 第二章 概述 4 （一）功能強(qiáng)大 VHDL 具有功能強(qiáng) 大的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)。 VHDL 與 VerilogHDL 一起成為業(yè)界主選的硬件描述語(yǔ)言。 1996 年，再次加入電路合成的標(biāo)準(zhǔn)程序和規(guī)格，成為 標(biāo)準(zhǔn)。它也是美國(guó)國(guó)防部標(biāo)準(zhǔn)（ MILSTD454L）。 20 世紀(jì) 80 年代美國(guó)國(guó)防部開發(fā) Very High Speed Integrated Circuit—VHSIC，用于描述集成電路的結(jié)構(gòu) 和功能。主要用于描述離散電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和行為。 硬件描述語(yǔ)言 HDL（ Hardware Description Language）誕生于 1962 年 。 從宏觀的角度看， VHDL 的語(yǔ)法構(gòu)成了程序的各組成部分；微觀上看 VHDL 的語(yǔ)法是各種語(yǔ)句的運(yùn)用細(xì)節(jié)。 VHDL（ Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language） 是 IEEE（ Institute of Electrical and Electronics Engineers） 標(biāo)準(zhǔn)的硬件描述語(yǔ)言，是現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首選硬件設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，共享 IP 知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開放式系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為新模式，芯片工藝物理設(shè)計(jì)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)相分離，使用戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可直接從事芯片設(shè)計(jì)。本文采用先進(jìn)的 EDA 技術(shù)，利用 MAX+plusll第一章 引言 2 工作平臺(tái)和 VHDL 設(shè)計(jì)語(yǔ)言，設(shè)計(jì)了一種新型的微波爐控制器芯片，該芯片具有系統(tǒng)復(fù)位、時(shí)間設(shè)定和烹飪計(jì)時(shí)的功能，用一片 FPGA 芯片實(shí)現(xiàn)，所以能設(shè)計(jì)出一款方便安全操作的微波爐是非常有必要的。他省時(shí)、省電、方便和衛(wèi)生，作為現(xiàn)代的烹飪工具，微波爐的控制器體現(xiàn)著他的重要性能指標(biāo)。 微波爐開始進(jìn)入越來(lái)越多的家庭，他給人們的生活帶來(lái)了極大的方便。 產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì) 隨著人們生活水平的提高和信息化的發(fā)展，家用電器層出不窮，各種功能也越來(lái)越完善，其中微波爐是現(xiàn)代家庭的必備產(chǎn)品，它的質(zhì)量和性能的高低 ,將會(huì)極大的影響人們的生活水平和質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，微波爐目前在日本、美國(guó)、西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家地區(qū)的普及率高達(dá) 98%，在中國(guó)城鎮(zhèn)的普及率也已近 90%。 2020 年，美的介入，迅速崛起成為行業(yè)第三，三星也逐漸退出市場(chǎng)。但初期由于微波爐市場(chǎng)屬于導(dǎo)入 期，價(jià)格高，消費(fèi)者接受的少，自 1996 年以后，惠而浦、松下等大部分都退出了中國(guó)市場(chǎng)，主要以出口為主。中國(guó)微波爐市場(chǎng)經(jīng)過(guò)前幾年的洗牌，已由前幾年的 300 多家減少至目前的 100 多家，其中在市場(chǎng)上可統(tǒng)計(jì)的僅 30 多家。第一部家用微波爐是在1965 年由 Raytheon 集團(tuán)生產(chǎn)。微波爐的運(yùn)作機(jī)制為微波在水中能產(chǎn)生摩擦熱的原理。文章著重講述了模塊化設(shè)計(jì)思想和狀態(tài)圖描述方法在微波爐控制器中的應(yīng)用，并展示了其在 MAX+plusII 下的部分仿真結(jié)果，獲得正確的功能實(shí)現(xiàn)并用開發(fā)系統(tǒng)作了直觀的展示 ,體現(xiàn)了硬件描述語(yǔ)言在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（ EDA）中的方便應(yīng)用 ， 從而使得本設(shè)計(jì)更加具有實(shí)用價(jià)值。 Ⅳ 主 要參考資料： 1． FPGA 實(shí)現(xiàn) [M],北京 :清華大學(xué) 出版社 ,2020 II 2. (英 )渥倫斯基 Digital System Design with VHDL,Second Edition [M]工業(yè)出版社 3. 侯伯亨，顧新 .VHDL 硬件描述語(yǔ)言與數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)［ M］ .西安：西安電子科技大學(xué)出版， 1999 4. Stephan THE CORDICALGORITHM IN A VERSATILE COFDM MODULATOR/DEMODULATOR DESIGN ［ M］ . Fourth IEEE International Caracas Conference on Devices, Circuits and Systems［ C］ .Aruba, April 17~19, 2020. 電子工程 系 電子信息工程 專業(yè)類 1 班 學(xué)生： 荊玉峰 日期： 自 2 0 1 0 年 3 月 8 日至 2 0 1 0 年 6 月 20 日 指導(dǎo)教師：謝劍鋒 助理指導(dǎo)教師 (并指出所負(fù)責(zé)的部分 )： 教研室 主任： 附注 :任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書首頁(yè)。 4. 用 MAXPLUSII 軟件仿真。(論 文 ) 信息工程學(xué)院 系（ 院） 電子信息工程 專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 基于 FPGA 技術(shù)的微波爐控制器 學(xué)生姓名 荊 玉 峰 班 級(jí) 06 電子信息工程（ 1）班 學(xué) 號(hào) 2020200173 指導(dǎo)教師 謝 劍 鋒 完成日期 2020 年 6 月 13 日 南昌工程學(xué)院（本）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 南 昌 工 程 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 I、畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )題目： 基于 FPGA 技術(shù)的微波爐控制器設(shè)計(jì) II、畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )使用的原始資料 (數(shù)據(jù) )及設(shè)計(jì)技術(shù)要求： 1. 用 FPGA 設(shè)計(jì) 微波爐控制器 電路 。 2．可設(shè)置烹調(diào)時(shí)間； 3. 具有 顯示功能。 5. 硬件調(diào)試 III、畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作內(nèi)容及完成時(shí)間： ～ 完成開題報(bào)告； ～ 軟件設(shè)計(jì)及仿真 ； ～ 硬件調(diào)試 ； ～ 撰寫論文。 南昌工程學(xué)院（本）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 基于 FPGA 技術(shù)的微波爐控制器 Microwave controller based on FPGA technology 總計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 26 頁(yè) 表 格 2 個(gè) 插 圖 10 幅 IV 摘要 本論文介紹了 應(yīng)用 FPGA 芯片和硬件描述語(yǔ)