基于vhdl的数字时钟设计和时序仿真

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1、基于VHDL的数字时钟设计和时序仿真毕业设计基于VHDL的数字时钟设计和时序仿真学生姓名：学院：专业：指导教师：年月第45页共45页基于VHDL的数字时钟设计和时序仿真目录1引言……………………………………………………………………………………12设计概述………………………………………………………………………………23开发工具简介…………………………………………………………………………43.1VHDL语言简介……………………………………………………………………43.1.1VHDL发展史……………………………………………………………………43

2、.1.2VHDL设计特点…………………………………………………………………43.1.3VHDL设计结构………………………………………………………………53.1.4VHDL设计步骤………………………………………………………………63.2QuartusII软件简介……………………………………………………………63.2.1QuartusII软件介绍…………………………………………………………63.2.2QuartusII软件设计流程……………………………………………………64数字时钟的设计要求和原理………………………………………………………84

3、.1设计要求……………………………………………………………………………84.2设计原理……………………………………………………………………………85数字时钟模块化设计………………………………………………………………105.1分频模块…………………………………………………………………………115.2计时模块…………………………………………………………………………135.2.1秒计时模块……………………………………………………………………135.2.2分计时模块……………………………………………………………………155.2.3时计时模块………

4、……………………………………………………………175.3报警模块…………………………………………………………………………185.4数据选择模块………………………………………………………………205.5译码显示模块……………………………………………………………………226数字时钟模块化仿真………………………………………………………………246.1计时模块仿真图…………………………………………………………………246.1.1秒模块仿真图…………………………………………………………………24第45页共45页基于VHDL的数字时钟设计和时序仿真6

5、.1.2分模块仿真图…………………………………………………………………246.1.3时模块仿真图………………………………………………………………256.2报警模块仿真图…………………………………………………………………256.3数据选择模块仿真图……………………………………………………………266.4译码模块仿真图…………………………………………………………………266.5数字时钟整体仿真图……………………………………………………………277FPGA开发板实验……………………………………………………………………287.1芯片和器件选择……

6、……………………………………………………………287.2外部电路接线……………………………………………………………………287.2硬件实物图………………………………………………………………………288结论…………………………………………………………………………………30附录……………………………………………………………………………………31参考文献………………………………………………………………………………42致谢……………………………………………………………………………………43第45页共45页基于VHDL的数字时钟设计和时序仿真1引言

7、随着科学技术的迅猛发展，在计算机技术的推动下电子技术获得了飞速的发展。电子产品几乎渗透到了工业、生活的各个领域，其中集成电路的设计正朝着速度快、性能高、容量大、体积小和微功耗的方向发展。基于这种情况，可编程逻辑器件的出现和发展大大改变了传统的系统设计方法。可编程逻辑器件和相应的设计技术主要体现在三个方面：一是可编程逻辑器件的芯片技术；二是适用于可逻辑编程器件的硬件编程技术，三是可编程逻辑器件设计的EDA开发工具,它主要用来进行可编程逻辑器件应用的具体实现[1]。在本设计中采用了集成度较高的FPGA可编程逻辑器件，选用了VHDL硬件描述语言

8、和QuartusII开发软件进行设计。VHDL硬件描述语言在电子设计自动化(EDA)中扮演着重要的角色，由于采用了具有多层次描述系统硬件功能的“自顶向下”(Top-Down)的全新设计方法，使