摘要：本设计使用EDA技术，自顶向下的设计，制定详细的逻辑电路，最后在硬件上进行调试和验证，有效地克服了传统的数字温度计的缺点。基于FPGA并使用VHDL语言通过ISE14.7软件编写程序，最终在Basys2开发板上运行程序显示结果。该电路不仅实现了测量功能，可以显示实时温度状况，并附加了数字钟的功能，显示时间并且能够整点报时。58066

毕业论文关键词： 数字温度计；FPGA；VHDL；

The design of digital thermometer based on FPGA

Abstract: This design using EDA technology, top-down design formulated detailed logic circuit, the hardware debugging and validation, effectively overcomes the shortcomings of the traditional digital thermometer. Based on FPGA and VHDL language write program by the software ISE14.7 eventually in the basys2 development board operation program results show. The circuit not only to achieve the measurement function, can display real-time temperature conditions and attached a digital clock function, shows the time and the whole point timekeeping.

Key words: Digital thermometer；FPGA；VHDL；

目录

1.引言 1

2.开发环境 2

2.1 FPGA 2

2.1.1 FPGA概述 2

2.1.2 FPGA工作原理 2

2.1.3 FPGA芯片结构 3

2.1.4 FPGA的特点 4

2.1.5 FPGA的设计流程 5

2.2 VHDL语言 6

2.2.1 VHDL简介 6

2.2.2 VHDL语言的特点 6

2.3 IES设计平台 7

2.3.1 Xilinx公司ISE软件 8

2.3.2 ISE的功能 8

2.3.2 ISE开发流程 8

2.4 BASYS2开发板 10

2.4.1 BASYS2功能简介 10

2.4.2 BASYS2关键特性 11

3.硬件 12

3.1 NOKIA 5110液晶显示屏 12

3.1.1 Nokia 5110的简介及其特点 12

3.1.2 Nokia 5110的原理 13

3.1.3 Nokia 5110的程序驱动设计流程 15

3.2 DS18B20温度传感器 17

3.2.1 DS18B20的概述 17

3.2.2 DS18B20的性能特点 17

3.2.3 DS18B20的芯片内部结构 18

3.2.4 DS18B20的芯片外部结构 19

3.2.5 DS18B20的工作原理 20

4.程序设计 24

4.1 总体方案设计 24

4.1.1 系统功能 24

4.1.2 系统总体框图 24

4.1.3 程序总体框图 25

4.2 DS18B20的驱动实现 25

4.3 5110的驱动实现 26

4.4 数字钟的实现 27

4.4.1 分频模块实现 27

4.4.2 计时模块描述与实现