05063215基于FPGA的通用外设电路设计 (2)

毕业设计（论文）题目：基于FPGA的通用外设电路设计英文题目：DesignofUniversalPeripheralCircuitBasedonFPGA学生姓名文韬专业电子科学与技术学号05063215指导教师黄乡生二零零九年六月东华理工大学毕业（设计）论文摘要摘要FPGA器件作为可编程逻辑主流硬件，近年来，应用越来越广泛，在现代科学技术中占有举足轻重的作用和地位。其外设电路作为芯片与外界输入方式之一，是十分具有研究价值的。FPGA器件不断增加新的模块，功能越来越强大，基于FPGA的外设电路也顺应形势，不断升级。本设计综合行列式键盘、LED显示器、时钟一体，应用VerilogHDL语言实现下述功能：计时功能，包括时分秒的计时；校时功能：对时分秒手动调整以校准时间；键盘功能：应用4*4行列式键盘，可实现0-9数字的直接输入；LED动态扫描显示和闪烁，移位，灭零等功能，突出了其作为硬件描述语言的良好的可读性、可移植性和易理解等优点，并通过AlteraQuartusⅡ8.0完成综合、仿真。本设计实现以上FPGA各功能，可作为EDA技术发展的价值体现。此程序通过下载到FPGA芯片后,可应用于实际的数字钟显示中。关键字：行列式键盘、LED显示器、时钟、VerilogHDL。东华理工大学毕业（设计）论文AbstractABSTRACTFPGAprogrammablelogicdevices,asthemainstreamofhardware,inrecentyears,moreandmoreextensiveapplicationsinmodernscienceandtechnologyplaysavitalroleandstatus.Itsperipheralcircuitchipwiththeoutsideworldasoneofinputisveryvaluableinresearch.FPGAdevicesareconstantlyaddingnewmodules,morepowerful,FPGA-basedresponsetotheperipheralcircuitisalsothesituationescalated.Thedeterminantofthedesignofanintegratedkeyboard,LEDdisplay,integratedclock,applicationVerilogHDLlanguagetoachievethefollowingfunctions:timefunctions,includingthetimewhenminutesandseconds;schoolfunctions:everyminuteoftimetomanuallyadjustthecalibrationtime;keyboardfunctions:applicationof4*4determinantkeyboard,numbers0-9canbedirectlyimported;LEDdynamicscanningdisplayandblinking,shift,suchasanti-zerofunction,highlightsthehardwaredescriptionlanguageasagoodreadability,easytounderstandtheadvantagesofportability,andAlteraQuartusⅡ8.0throughthecompletionofsynthesis,simulation.FPGADesignandImplementationoftheabovevariousfunctions,canbeusedasthevalueofEDAtechnologyembodied.ThisprocessbydownloadingtotheFPGAchipcanbeusedinpracticaldigitalclockdisplay.Keywords:determinantkeyboard,LEDdisplay,clock,VerilogHDL.东华理工大学毕业（设计）论文目录1目录引言...........................................................................................................1第一章系统硬件及设计软件介绍...............................................................21.1开发板介绍............................................................................................................21.2设计软件介绍........................................................................................................3第二章系统方案设计...................................................................................42.1总设计方案............................................................................................................42.2分频器设计方案....................................................................................................42.3行列式键盘设计方案............................................................................................52.4六位7段LED显示设计方案................................................................................62.5顶层模块设计方案................................................................................................7第三章系统程序设计...................................................................................83.1分频器程序设计....................................................................................................83.2行列式键盘程序设计..........................................................................................103.3六位7段LED显示程序设计..............................................................................123.4顶层模块程序设计..............................................................................................13第四章程序仿真.........................................................................................204.1分频器程序仿真..................................................................................................204.2行列式键盘程序仿真..........................................................................................204.3六位7段LED显示程序仿真..............................................................................214.4顶层模块程序仿真..............................................................................................22结论.............................................................................................................25致谢.............................................................................................................27参考文献.........................................................................................................28附录1分频器程序......................................................................................29附录2行列式键盘程序..............................................................................31附录3六位7段LED显示程序..................................................................33附录4顶层时钟程序..................................................................................35东华理工大学毕业（设计）论文引言1引言计算机技术和微电子工艺的发展，使得现代数字系统的设计和应用进入了新的阶段。电子设计自动化（EDA）技术在数字系统设计中起的作用越来越重要，新的工具和新的设计方案不断推出，可编程逻辑器件不断增加新的模块，功能越来越强，硬件设计语言也顺应形式，推出新的标准，更加好用，更加便捷。本设计主要以FPGA器件、EDA软件工具、VerilogHDL硬件描述语言三方面内容作为主线，综合行列式键盘，LED显示器件，以及时钟模块于一体，实现三个主要模块的联动，输入部分为4*4行列式键盘，具备0-9十个数字键、修改/确认键、左右移动键，输出数据为6位二进制代码，输出部分为六位7段LED数码管，可实现时分秒显示，时钟灭零显示，修改闪烁以及小数点秒闪烁功能。而顶层文件时钟模块则将输入输出部分联结起来，实现时钟发生，显示缓存，数据修改，移位，灭零等功能。另时钟产生模块采用FPGA硬件内置66MHz分频，产生250Hz，5Hz，1Hz信号供时钟模块，输入输出模块使用。本设计完全采用VerilogHDL语言完成，此程序通过下载到FPG