【正文】 輔助設(shè)計(jì) CAD、計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì) CAE 和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 EDA3 個(gè)階段。作為電路主體的器件，特別是集成電路器件功能越來越強(qiáng)大，集成度越來越高，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式已難以勝任。如果在激烈的技術(shù)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)中仍然沿用 老的辦法，很有可能在激烈的中處于被動(dòng)落后的境地。隨著時(shí)間的推移，科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)行為日益市場(chǎng)化，而袁飛純粹的學(xué)術(shù)行為，這要求設(shè)計(jì)工作必須在較短的時(shí)間內(nèi)出色完成，技術(shù)人員敢?guī)Чぷ鲏毫υ絹碓酱蟆? 5 1 設(shè)計(jì)要求說明 簡述 EDA 極其必要性 簡述 EDA 電子產(chǎn)品隨著技術(shù)的進(jìn)步，更新?lián)Q代速度可謂是日新月異。正是在這種強(qiáng)烈的技術(shù)要求推動(dòng)下，產(chǎn)生了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 EDA（ Electronic Design Automation）技術(shù)， EDA 是新崛起的現(xiàn)代化電子設(shè)計(jì)手段。然而，孤立的發(fā)展電子技術(shù)是沒有出路的，他必須同各種生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，以社會(huì)需求 為動(dòng)力。電子技術(shù)水平發(fā)展如此迅速，在于它具有極大的市場(chǎng)應(yīng)用需求。實(shí)現(xiàn)信息化得網(wǎng)絡(luò)及關(guān)鍵部件不管是計(jì)算機(jī)還是通訊電子設(shè)備，它們的基礎(chǔ)都是集成電路。使用計(jì)算機(jī)可以大大提 高工作效率。我們是使用 VHDL來設(shè) 計(jì)的，并且用仿真器對(duì)其進(jìn)行仿真。 因此，我們此次設(shè)計(jì)與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字鐘 .而且通過數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法 .且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時(shí)敘電路 .通過它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時(shí)序電路的原理與使用方法 . 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)方法有許多種 ,例如 ,可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘；也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘；還可以利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)電子鐘等等。 1 安徽工業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目： 基于 EDA 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) 系 別： 電子信息技術(shù)系 專 業(yè)： 電子信息工程 學(xué) 號(hào)： 202154444 班級(jí)： 51044 學(xué)生姓名： 王忠正 指導(dǎo)教師： 王俊 二〇一二年 四月 八日 2 【摘要】 數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更長的使用壽命，已得到廣泛的使用。數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組 合邏輯和時(shí)序電路。這些方法都各有其特點(diǎn)。 【關(guān)鍵詞】 EDA MAXplusⅡ軟件 數(shù)字電子鐘 VHDL 3 目錄 緒論 ...............................................................................................................................1 第 1章 設(shè)計(jì)要求說明 .................................................................................................2 簡述 EDA 極其必要性 .....................................................................................4 簡述 EDA...................................................................................................4 應(yīng)用 EDA 的必要性 ..................................................................................4 設(shè)計(jì)要求 ............................................................................................................4 第 2 章 方案論證 .........................................................................................................4 第 3 章 各模塊設(shè)計(jì) .....................................................................................................5 秒分計(jì)時(shí)器 ........................................................................................................5 時(shí)計(jì)時(shí)器 ............................................................................................................5 星 期計(jì)時(shí)器 ........................................................................................................5 報(bào)時(shí)模塊 ............................................................................................................5 第 4章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) .........................................................................................................5 第 5章 調(diào)試過程 .........................................................................................................5 秒計(jì)時(shí)器 ............................................................................................................5 分計(jì)時(shí)器 ...................................................................................................... .....5 時(shí)計(jì)時(shí)器 ............................................................................................................5 星期計(jì)時(shí)器 ........................................................................................................5 報(bào)時(shí)模塊 ............................................................................................................5 第 6章 結(jié)論 .................................................................................................................5 第 7章 參考文獻(xiàn) .........................................................................................................5 4 緒論 隨著計(jì)算機(jī)在國內(nèi)的逐漸普及，計(jì)算機(jī)已經(jīng)深入到每一個(gè)行業(yè)，計(jì)算機(jī)與每個(gè)工作領(lǐng)域緊密地聯(lián)系在了一起。電子技術(shù)作為信息化社會(huì)的重要基石，已經(jīng)成為 20 世紀(jì)下半葉乃至 21 世紀(jì)發(fā)展最迅速、最活躍、最具有滲透力的技術(shù)。集成電路技術(shù)發(fā)展至今，全世界數(shù)以萬億美元的設(shè)備和科研投入，已使電子技術(shù)形成非常強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)能力?？茖W(xué)水平發(fā)展到今天，衡量許多電子產(chǎn)品技術(shù)含量高低在很大程度上取決于電子技術(shù)的引入水平。 隨著計(jì)算機(jī)新技術(shù)的發(fā)展以及電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)新需求的上升，技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)需要的時(shí)對(duì)新器件應(yīng)用的需求，集成電路專業(yè)設(shè)計(jì)人員需要的是貫穿電子設(shè)計(jì)過程中的最小花銷、最強(qiáng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)手段。 EDA 技術(shù)的關(guān)鍵之一是 EDA 工具， EDA 工具是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)最新成果而研制成的電子設(shè)計(jì)通用工具軟件。不同行業(yè)層出不窮的技術(shù)需求，是的對(duì)配套電子系統(tǒng)或部件的功能、可靠性、集成度、成本、設(shè)計(jì)周期的要求日益提高。顯然，采用傳統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)手段完成復(fù)雜電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)越來越力不從心了，傳統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)手段受到極大的挑戰(zhàn)。例如，當(dāng)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的電子系統(tǒng)時(shí)，要等到做完完全硬件實(shí)驗(yàn)才開始設(shè)計(jì)印制電路板，這樣，設(shè)計(jì)周期必然會(huì)相應(yīng)拉長，即使設(shè)計(jì)出印制電路板來，也很難保證它的電器起來全部正確，各種元件參數(shù)合理以及完善的電磁兼容性能，如果需要設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字電路部分規(guī)模較大，仍習(xí)慣的利用中、小規(guī)模數(shù)字集成芯片實(shí)現(xiàn)，電路的集成度和可靠性在許多應(yīng)用場(chǎng)合會(huì)受到很大的限制，甚至根本無法滿足需求。 EDA 技術(shù) 是以計(jì)算機(jī)科學(xué)和微電子技術(shù)發(fā)展為先導(dǎo)，匯集了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、拓?fù)溥壿媽W(xué)、微電子工藝與結(jié)構(gòu)等多種學(xué)科的現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)，他是在計(jì)算機(jī)工作平臺(tái)產(chǎn)生的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)。 EDA技術(shù)融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動(dòng)化設(shè)計(jì)。但我國許多從事電子設(shè)計(jì)工作的人員對(duì) EDA 軟件并不熟悉，因此需要提高電子設(shè)計(jì)在電腦方面應(yīng)用的水平。由于目前在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大部分院校仍然用中小規(guī)模的通用集成電路來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能，當(dāng)設(shè)計(jì)的數(shù)字電子鐘系統(tǒng)比較復(fù)雜，需要多個(gè)集成芯片和大量連線時(shí)。因此，在數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)中引入 EDA 技術(shù)，再用當(dāng)前國際先進(jìn)的設(shè)計(jì)方和理念，改革傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)方法，已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。這些不僅大大增加了實(shí)驗(yàn)的開支，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室的管理也非常困難。而且還不會(huì)損壞元件，同樣達(dá)到了實(shí)驗(yàn)的目的。 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有一定功能的數(shù)字小系統(tǒng)（數(shù)字鐘）要求： 對(duì)所有設(shè)計(jì)的小系統(tǒng)能夠正確分析； 基于 VHDL 語言描述系統(tǒng)的功能； 在 maxplusII 環(huán)境中編譯通過； 仿真通過并得到正確的波形； 給出相應(yīng)的設(shè)計(jì)報(bào)告。其中計(jì)時(shí)模塊有 4 部分構(gòu)成：秒計(jì)時(shí)器（ second1）、分計(jì)時(shí)器 (minute1)、時(shí)計(jì)時(shí)器(hour1)和星期計(jì)時(shí)器 (day1)。其中 reset為清 0 信號(hào)，當(dāng) reset為 0 時(shí)，秒計(jì)時(shí)器清 0； set 為置數(shù)信號(hào)，當(dāng) set為 0 時(shí)，秒計(jì)時(shí)器置數(shù)，置 s1的值。 分計(jì)時(shí)器（ minute1）是由一個(gè) 60 進(jìn)制的計(jì)數(shù)器構(gòu)成的，具有清 0、置數(shù)和計(jì)數(shù)功能。 clkm為驅(qū)動(dòng)分計(jì)時(shí)器工作的時(shí)鐘，與 ensec 相連接； min 為分計(jì)時(shí)器的輸出； enmin 為分計(jì)時(shí)器的進(jìn)位信號(hào)，作為下一級(jí)的時(shí)鐘輸入信號(hào)。 其中 reset為清 0 信號(hào)，當(dāng) reset為 0 時(shí)，時(shí)計(jì)時(shí)器清 0； set 為置數(shù)信號(hào)，當(dāng) set 為 0 時(shí)，時(shí)計(jì)時(shí)器置數(shù)，置 h1 的值。 星期計(jì)時(shí)器（ day1）是由一個(gè) 7 進(jìn)制的計(jì)數(shù)器構(gòu)成的，具有清 0、置數(shù)和計(jì)數(shù)功能。 clkd 為驅(qū)動(dòng)星期計(jì)時(shí)器工作的時(shí)鐘，與 enhour 相連接； day 為星期計(jì)時(shí)器的輸出。 數(shù)字鐘的工作原理圖如下所示： 圖 1 數(shù)字鐘工作原理 3 各模塊設(shè)計(jì) 秒計(jì)時(shí)器（ second1） Library ieee。 8 Use 。 Entity second1 is Port(clk,set,reset:in std_logic。 ――置數(shù)端（秒） Sec:buffer std_logic_vector(7 downto 0)。 ―秒計(jì)時(shí)器的進(jìn)位，用來驅(qū)動(dòng)分計(jì)時(shí)器 End。039。 ――對(duì)秒計(jì)時(shí)器清 0 Elsif set=39。 then sec=s1。event and clk=39。 then if sec=59 then sec=00000000。139。ensec=39。 以驅(qū)動(dòng)下一級(jí) end if。 End process。 分計(jì)時(shí)器（ minute1）（同上） 時(shí)計(jì)時(shí)器（ hour1） Library iee