2022年2022年计数器及数码显示综合设计 .pdf

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1、北 华 航 天 工 业 学 院EDA技术综合设计课程设计报告报告题目：计数器与及数码显示综合设计作者所在系部：电子工程系作者所在专业：自动化作者所在班级：B08221作 者 姓 名 ：李学谦指导教师姓名：崔瑞雪完 成 时 间 ：2010-12-2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 18 页 - - - - - - - - - 2内 容 摘 要（此部分不可以这样写）设计一个带使能输入、进位输出及同步清零的增一10 进制计数器。设计一个带使能输入及同步清零的增一1

2、2进制计数器。设计一个带使能输入及同步清零的增一60进制同步加法器。设计一个 4 位二进制可逆计数器四个计数器在六位数码管上动态显示。通过加频率超过24 赫兹的时钟和人类视觉暂留的效果来保证六个数码管的同时显示。通过硬件实验箱来下载程序到可编程逻辑器件上来实践软件的功能。关键词EDA 、可编程逻辑器件、计数器、显示器名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 18 页 - - - - - - - - - 3目录内容摘要 -2课题设计任务书 -4一、设计任务 -5二、设

3、计思路 -5三、设计内容 -51、10 进制计数器 -52、12 进制计数器 -63、60 进制计数器 -74、4 位二进制可逆计数器 -85、动态扫描电路 -96、7 段数码显示译码 -107、例化语句 -128、总体设计图 -15四、引脚分布 -16五、心得体会 -17六、参考文献 -17名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 18 页 - - - - - - - - - 4课程设计任务书课题名称计数器及数码显示综合设计完 成 时间2010-12-2指导教师崔

4、瑞雪职称副教授学生姓名李学谦班 级B08221总体设计要求和技术要点1、设计一个带使能输入、进位输出及同步清零的增一10 进制计数器。2、设计一个带使能输入及同步清零的增一12 进制计数器。3、设计一个带使能输入及同步清零的增一60 进制同步加法器。4、设计一个 4 位二进制可逆计数器。5、设计一个共阴 7段数码管控制接口要求：在时钟信号控制下，使六位数码管动态刷新显示上述计数器的计数结果。工作内容及时间进度安排12 周、13 周完成 VHDL 语言的程序编写14 周周一上机调试14 周周二程序下载、硬件调试及验收答辩课程设计成果1与设计内容对应的软件程序2课程设计报告书3成果使用说明书4设计

5、工作量要求名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 18 页 - - - - - - - - - 5一、 设计任务完成 10 进制计数器、 12 进制计数器、 60 进制计数器、4位二进制计数器的计数结果在六位数码管上的动态刷新显示。二、 设计思路1、用 VHDL语言编写符合要求的符合要求的10 进制、 12 进制、60 进制、4 位二进制计数器，并仿真。形成4 个元件。2、用 VHDL语言设计动态扫描电路以及7 段数码显示译码电路。形成两个元件。3、用例化语句完成

6、以上6 个元件的连接。三、 设计内容1、10 进制计数器程序LIBRARY IEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY JSQ10ISPORT(CLK,RST,EN:IN STD_LOGIC;C:OUT STD_LOGIC;Y:BUFFERSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);END JSQ10;ARCHITECTUREONE OF JSQ10ISBEGINPROCESS(RST,CLK)BEGINIF(EN=0)THEN NULL;ELSIF(CLKEVENTAND CLK=1)T

7、HENIF(RST=1)THENY=0000;ELSIF(Y=9)THEN Y=0000;ELSE Y=Y+1;END IF;END IF;END PROCESS;C=1WHEN(Y=9 AND EN=1) ELSE0;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 18 页 - - - - - - - - - 6END ONE;2、12 进制计数器程序LIBRARY IEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UN

8、SIGNED.ALL;ENTITY JSQ12ISPORT(CLK,RST,EN:IN STD_LOGIC;Y:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO 0);END JSQ12;ARCHITECTUREONE OF JSQ12ISBEGINPROCESS(RST,CLK)BEGINIF(EN=0) THEN NULL;ELSIF(CLKEVENTAND CLK=1)THENIF(RST=1)THENY=0000;ELSIF(Y=11)THEN Y=0000;ELSE Y=Y+1;END IF;END IF;END PROCESS;END ONE;名师资料总结 - - -

9、精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 18 页 - - - - - - - - - 73、60 进制计数器程序LIBRARY IEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY JSQ60ISPORT(CLK,RST,EN:IN STD_LOGIC;Y1,Y0:BUFFERSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO 0);END JSQ60;ARCHITECTUREONE OF JSQ60IS

10、BEGINPROCESS(RST,CLK,EN)BEGINIF(EN=0) THEN NULL;ELSIF(CLKEVENTAND CLK=1)THENIF(RST=1)THEN Y1=0000;Y0=0000;ELSIF(Y0=9) THENY0=0000;IF(Y1=5)THEN Y1=0000;ELSE Y1=Y1+1;END IF;ELSEY0=Y0+1;END IF;END IF;END PROCESS;END ONE;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页

11、，共 18 页 - - - - - - - - - 84、4 位二进制可逆计数器程序LIBRARY IEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY KN16 ISPORT(CLK,RST,EN,P_S:IN STD_LOGIC;DO_H,DO_L:BUFFERSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO 0);END KN16;ARCHITECTUREBEHAVE OF KN16 ISBEGINPROCESS(CLK,RST,EN)BEGINIF (EN=0) THEN NULL;ELSIF(CLK

12、EVENTAND CLK=1) THENIF(RST=1)THEN DO_H=0000;DO_L=0000;ELSIF (P_S=1)THENIF(DO_H=1ANDDO_L=5)THENDO_H=0000;DO_L=0000;ELSIF (DO_L=9) THEN DO_L=0000;DO_H=DO_H+1;ELSE DO_L=DO_L+1;END IF;ELSIF (P_S=0) THENIF(DO_H=0ANDDO_L=0)THENDO_L=0101;DO_H=0001;ELSIF(DO_L=0) THEN DO_L=1001;DO_H=DO_H-1;ELSEDO_L=DO_L-1;DO

13、_H=DO_H;END IF;END IF;END IF;END PROCESS;END BEHAVE;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 18 页 - - - - - - - - - 95、动态扫描电路程序LIBRARY IEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY SM ISPORT(CLK1,RST:INS

14、TD_LOGIC;S1,S2,S3,S4,S5,S6:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO 0);DOUT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO 0);SEL:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO 0);END SM;ARCHITECTUREBH OF SM ISBEGINPROCESS(CLK1,RST)BEGINIF(RST=1) THENSEL=000;ELSIF (CLK1EVENT AND CLK1=1) THENIF(SEL=101) THENSEL=000;ELSE SELDOUTDOUTDOUTDOUTDOUTDOU

15、TNULL;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 18 页 - - - - - - - - - 10END CASE;END PROCESS;END BH;6、7 段译码数码显示LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY YIMA ISPORT(I:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO 0);O:OUT STD_LOGIC_VECT

16、OR(6DOWNTO 0);END YIMA;ARCHITECTURE ABC OF YIMA ISBEGIN名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 18 页 - - - - - - - - - 11WITH I SELECTOCLK0,RST=RST0,EN=EN0,Y=AA,C=CO);U2:JSQ12 PORT MAP(CLK=CLK0,RST=RST0,EN=EN0,Y=BB);名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -

17、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 18 页 - - - - - - - - - 14U3:JSQ60 PORT MAP(CLK=CLK0,RST=RST0,EN=EN0,Y0=CC,Y1=DD);U4:KN16 PORT MAP(P_S=P_S,RST=RST0,EN=EN0,CLK=CLK0,DO_L=EE,DO_H=FF);U5:SM PORTMAP(CLK1=CLK1,RST=RST1,S1=AA,S2=BB,S3=CC,S4=DD,S5=EE,S6=FF,DOUT=GG,SEL=SEL);U6:YIMA PORTMAP(I

18、=GG,O=O);END ONE;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 18 页 - - - - - - - - - 158、总体设计图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 18 页 - - - - - - - - - 16四、引脚分布名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

19、 - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 18 页 - - - - - - - - - 17五、实验心得通过这次课设我进一步掌握了MAX_II的使用方法更进一步体会到从软件到硬件所面临的问题。我们分到的是计数器是动态刷新显示，从第一步写计数器的程序我们就遇到了很多困难由于我们组基本上没有人有电脑，所以只能通过上课上机的时候来验证程序的正误并改进。刚开始总是出现错误，在老师和同学的共同帮助下，终于完成了各个程序段的设计。周一的时候进入硬件实验室下载程序，原本想象的很简单，应该下载下来就能用。不过事实并不是这样。整整尝试了一上午也没能成功。就是想不明白在电脑

20、上一点错误都没有的程序想在硬件上实现也这么难。最终在我们的共同努力下完成了从软件到硬件的过程。充分体会到从软件到硬件的困难。通过批这次课设我也进一步明白了在一个课题设计的过程中团队合作的重要性。也感谢在课设过程中指导老师对我们的帮助。总的来说，我们这次课设是是成功的。我们也从中学习到了很多东西。小伙子，请你按格式重新写报告六、参考文献EDA 技术与实验李国洪胡辉沈明山等编著名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 18 页 - - - - - - - - - 18指导教师评语及设计成绩评语课程设计成绩：指导教师：日期：年月日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 18 页 - - - - - - - - -