5。5 校时模块仿真 15
5。6 显示模式切换模块 16
5。7 整体仿真 16
结 论 18
参 考 文 献 19
致 谢 20
附录 21
1 引言
随着信息技术的快速发展,现如今代表现代社会的标志就是信息产品以及信息技术的广泛与快速的使用,并且对这些内容的要求也具有很高的要求,这些产品的性能要求越来越高,对其复杂程度即集成度越来越高,并且这些产品的更新速度也越来越快。所以现在社会支持这些信息化电子产品的高速发展的基础就是微电子制造工艺水平和电子产品设计开发技术的发展。前者主要是以微电子加工技术为代表,而后者的代表就是电子设计自动即数字系统设计技术。
在本设计中采用的硬件描述语言主要是VHDL,它是一种快速的硬件描述语言,其特点是具有极强的语言描述能力,在设计上主要能够支持系统行为级的设计、寄存器传输级的设计和逻辑门级的设计,主要有这三个不同层次的设计;并且还能够支持结构、数据流、行为三种描述形式的混合描述、覆盖面广、抽象能力强,因此在实际应用中越来越广泛[1]。在集成电路系统设计中,ASIC即专用的系统集成电路,它是一种带有逻辑处理的加速处理器。而FPGA是特殊的ASIC芯片,与其他的ASIC芯片相比,它具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检测等优点。
1。1 选题背景
该部分主要介绍该设计的选题背景,本节主要从FPGA嵌入式应用开发技术与万年历技术发展的客观实际出发,通过对该技术发展状况的了解,以及课题本身的需要,指出研究基于FPGA的芯片系统与设计——万年历的设计与实现的必要性。
1。1。1 课题相关技术的发展
现如今随着信息技术的快速发展,电力电子的产品正向功能多元化,体积的最小化,功耗最低化的方向发展。这对集成电路设计系统和数字系统设计提出了很高的要求,它主要与传统的电力电子产品在设计上的最大区别是大量的使用了大规模的可编程逻辑器件,主要是一些高端的FPGA芯片,这样使产品的性能提高,体积缩小,功耗降低。同时广泛运用现代计算机技术,提高产品的自动化程度和竞争力,缩短研发周期。所以该文提到的EDA技术正是为了适应现代电子技术的要求,吸收众多学科最新科技成果而形成的一门新技术。
设计中用到的可编程逻辑器件主要是Altera公司的可编程逻辑器件,它的主要特点是采用了全新的结构和先进的技术,再加上Quartus的开发平台环境,具有更高性能,开发周期更短等特点,十分方便进行电子产品的开发和设计。
EDA技术主要以大规模可编程逻辑器件为设计的主要载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译,逻辑化简,逻辑分割,逻辑映射,编程下载等工作。最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术。
本设计主要采用VHDL硬件描述语言结合可编程逻辑器件进行的,并通过数码管动态显示计时结果。本设计的万年历可以由各种技术实现,比如说微处理器单片机、DSP、CPLD等。采用可编程逻辑器件具有其以上几种技术没有的特点,它主要具有易学,方便,有趣,直观,设计与实验项目成功率高,理论与实践结合紧密,体积小,容量大,I/O口丰富,易编程、资源丰富等特点,并且它还具有开放的界面,丰富的设计库,模块化的工具以及LPM定制等优良性能,应用非常方便。因此,本设计采用可编程逻辑器件实现[2,3]。