基于FPGA的数字钟设计.docx

摘要
伴随着集成电路技术的发展,电子设计自动化(EDA)技术逐渐成为数字电路设计的重要手段。基于FPGA的EDA技术的发展和应用领域的扩大与深入，使得EDA技术在电子信息，通信，自动控制，计算机等领域的重要性日益突出。
本设计给出了一种基于FPGA的多功能数字钟方法，采用EDA作为开发工具，VHDL语言和图形输入为硬件描述语言，QuartusII作为运行程序的平台，编写的程序经过调试运行，波形仿真验证，下载到EDA实验箱的FPGA芯片，实现了设计目标。
系统主芯片采用CycloneII系列EP2C35F672C8。采用自顶向下的设计思想，将系统分为五个模块:分频模块、计时模块、报时模块、显示模块、顶层模块。用VHDL语言实现各个功能模块,图形输入法生成顶层模块.最后用QuartusII软件进行功能仿真,验证数字钟设计的正确性。
测试结果表明本设计实现了一个多功能的数字钟功能，具有时、分、秒计时显示功能，以24小时循环计时；具有校正小时和分钟的功能；以及清零，整点报时功能。

关键词：EDA技术；FPGA；数字钟；VHDL语言；自顶向下

Abstract
Accompaniedbythedevelopmentofintegratedcircuittechnology,electronicdesignautomation(EDA)technologyisbecominganimportantmeansofdigitalcircuitdesign.FPGAEDAtechnologydevelopmentandexpansionofapplicationfieldsandin-depth,theimportanceofEDAtechnologyinthefieldofelectronicinformation,communication,automaticcontrol,computer,etc.havebecomeincreasinglyprominent.ThisdesigngivesaFPGA-basedmultifunctionaldigitalclockusingEDAasadevelopmenttool,VHDLlanguageandgraphicalinputhardwaredescriptionlanguage,theQuartusIIasaplatformforrunningtheprogram,writtenproceduresdebuggingandrunning,thewaveformsimulationdownloadedtotheFPGAchiptoachievethedesigngoals.ThemainsystemchipCycloneIIseriesEP2C35F672C8.Adoptedatopdwndesignideas,thesystemisdividedintofivemodules:frequencymodule,timingmodule,timermodule,displaymodule,thetop-levelmodule.WithVHDLvariousfunctionalmodules,graphicalinputmethodtogeneratethetop-levelmodule.LastQuartusIIundersimulation,toverifythecorrectnessofthedigitalclockdesign.Thetestresultsshowthatthedesignofamultifunctionaldigitalclock,withsecondstimedisplay,24-hourcycletiming;hasaschool,cleared,andthewholepointtimekeepingfunctions.

Keywords:EDAtechnology;FPGA;VHDLlanguage;top-down;digitalclock

目录

TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc230581绪论 PAGEREF_Toc230584
HYPERLINK\l_Toc54111.1研究背景 PAGEREF_Toc54114
HYPERLINK\l_Toc37661.2研究目的 PAGEREF_Toc37665
HYPERLINK\l_Toc100751.3研究方法和内容 PAGEREF_Toc100755
HYPERLINK\l_Toc318082本软件开发环境 PAGEREF_Toc318085
H