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基于FPGA的数字电子钟系统设计

  • 简介:摘 要随着电子技术的飞速发展,现代电子产品渗透到了社会的各个领域,并有力地推动着社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。在现代电子技术中,可编程器无疑是扮演着重要角色。现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展...
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[目录]
1 绪 论
2 FPGA基本结构与工作原理
3 数字系统设计和FPGA
4 基于FPGA的电子钟系统设计
5 总 结

[摘要]
随着电子技术的飞速发展,现代电子产品渗透到了社会的各个领域,并有力地推动着社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。在现代电子技术中,可编程器无疑是扮演着重要角色。
现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展起来的新型可编程器,其灵活的可编程逻辑可以方便的实现高速数字信号处理。它突破了并行处理、流水级数的限制,具有反复的可编程能力,从而有效的地利用了片上资源,加上高效的硬件描述语言VHDL,从而为数字系统设计提供了极大的方便。本文较系统地介绍了FPGA的基本结构、基本原理、功能特点及其应用;阐述了数字系统设计的基本思想及设计流程,同时,也概述了FPGA在数字系统设计中的作用,基于FPGA的数字系统设计方法和流程;简要介绍了VHDL语言的发展历程,VHDL语言的功能特点等。
本文的主要工作是根据上述原理和方法设计一个电子钟系统,目的在于通过该系统的功能,体现出FPGA在数据处理中的应用。该电子钟系统功能齐全,设计思路清晰。系统程序基于VHDL语言,采用模块化设计方法。系统设计包含9个子程序模块,每个子程序均经过EDA工具仿真,并附有仿真图,最后将各模块组装为一个整体——电子钟。

[正文]
1 绪 论
1.1立题背景和意义
20世纪70年代,随着中小规模集成电路的开发应用,传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法已无法满足设计的精度和效率的要求。因此工程师们开始进行二维平面图形的计算机辅助设计,以解脱复杂机械的版图设计工作,这就产生了第一代EDA工具。80年代,电子产品的规模和复杂程度的增加促使第二代EDA工具的产生。第二代EDA主要以计算机仿真和自动布局布线技术为核心,与此同时,还引出了以半定制概念为特征的专用集成电路概念。
EDA技术的物质基础即为可编程逻辑器件,又称为可编程ASIC。目前,代表可编程器件发展潮流的是复杂可编程逻辑器件(CPLD)和可编程逻辑门阵列(FPGA)。
使用FPGA构造数字电子系统,设计者可以不用考虑芯片内部的具体结构,也不用顾虑与外部的电路连接。设计者只需依据电路所要完成的具体逻辑功能,然后设法用软件描述出来即可。至于数据在芯片内部的处理过程,设计者不用考虑,但设计者可以通过仿真软件观察和验证数据的处理结果。这种设计方法,极大地降低了设计难度,提高了工作效率。
本论文以FPGA在数据处理中的应用立题,系统阐述基于FPGA的数字系统设计方法,并尝试设计出一个简单的系统——电子钟,掌握其设计的思想和方法,为以后设计更复杂的系统打下基础。
1.2可编程逻辑器件的发展历程
在数字电子系统领域,存在三种基本的器件类型:存储器、微处理器和逻辑器件。存储器用来存储随机信息,如数据表或数据库的内容。微处理器执行软件指令来完成范围广泛的任务,如运行字处理程序或视频游戏。逻辑器件提供特定的功能,包括器件与器件间的接口、数据通信、信号处理、数据显示、定时和控制操作、以及系统运行所需要的所有其它功能。 
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[参考文献]
[1]  罗朝霞  高书莉 编著   CPLD/FPGA及应用  编著人民邮电出版社 2007,7
[2]  (美)普林斯顿大学Wayne Wolf著 闫敬文 等译 FPGA-Based System Design(基于FPGA的系统设计)  机械工业出版社2006年5月版
[3]  辛春艳 编著  VHDL硬件描述语言    国防工业出版社 2005
[4]  林明权 等编著,马维旻 改编 VHDL数字控制系统设计范例  电子工业出版社2003
[5]  黄任  编著VHDL入门、解惑、经典实例、经验总结  北京航空航天大学出版社 2005
[6]  卢毅 赖杰 编著  VHDL与数字电路设计 科学出版社   2005
[7]  雷雪松 等编著  VHDL设计实例与仿真 机械工业出版社2007,2
[8]  雷伏容 编著   VHDL电路设计  清华大学出版社      2006,12
[9]  王传新 编著   FPGA设计基础    高等教育出版社     2007,9
[10] (美) Stephen Brown  Zvonko Vranesic 编著    Fundamengtals of Digital Logic with VHDL Design     McGraw—Hill Education(Asia)   2002,8
[11] (美) Clive “Max” Maxfield 编著  The Design Warrior’s Guide to FPGA’s Devices, Tools and Flows   Elsevier(Singapore)Pte Ltd     2007

[原文截取]
摘 要
随着电子技术的飞速发展,现代电子产品渗透到了社会的各个领域,并有力地推动着社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。在现代电子技术中,可编程器无疑是扮演着重要角色。
现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展起来的新型可编程器,其灵活的可编程逻辑可以方便的实现高速数字信号处理。它突破了并行处理、流水级数的限制,具有反复的可编程能力,从而有效的地利用了片上资源,加上高效的硬件描述语言VHDL,从而为数字系统设计提供了极大的方便。本文较系统地介绍了FPGA的基本结构、基本原理、功能特点及其应用;阐述了数字系统设计的基本思想及设计流程,同时,也概述了FPGA在数字系统设计中的作用,基于FPGA的数字系统设计方法和流程;简要介绍了VHDL语言的发展历程,VHDL语言的功能特点等。
本文的主要工作是根据上述原理和方法设计一个电子钟系统,目的在于通过该系统的功能,体现出FPGA在数据处理中的应用。该电子钟系统功能齐全,设计思路清晰。系统程序基于VHDL语言,采用模块化设计方法。系统设计包含9个子程序模块,每个子程序均经过EDA工具仿真,并附有仿真图,最后将各模块组装为一个整体——电子钟。
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