FPGA课程设计课程设计报告.docx

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FPGA课程设计课程设计报告

《CPLD/FPGA课程设计》

课程设计报告

系别：

信息科学与技术系

专业班级：

通信工程08XX班

学生姓名：

XXXX

******

（课程设计时间：

2011年9月5日——2011年9月16日）

华中科技大学武昌分校

1课程设计目的

本课程属专业课程设计。

EDA课程设计是继“数字电路技术基础”课之后开出的实践教学环节。

其目的是训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路的能力。

设计建立在硬件和软件两个平台的基础上。

硬件平台是FPGA综合实验箱，根据不同题目设计的数字电路下载到一片可编程逻辑器件上，实验结果可在实验仪上实现。

软件平台是ALTERA公司的QUARTUSII。

通过课程设计，学生要掌握使用EDA工具设计数字电路的方法，包括图形设计输入、编译、软件仿真、下载和硬件仿真等全过程。

2课程设计题目描述和要求

设计题目：

综合数字钟的设计与实现；

设计内容：

用ALTERA公司的QUARTUSII软件和FPGA综合实验平台设计一个数字时钟，能进行正常的时，分，秒计时功能，用1块液晶屏显示24小时，60分，60秒；能利用按键实现“校时”“校分”“闹钟”功能。

3课程设计报告内容

3.1硬件设计

3.1.1EP1C6Q240C8管脚结构图

3.1.2液晶屏的硬件连接电路设计

管脚号

管脚名称

管脚功能描述

FPGA接口

1

VSS

电源地

GND

2

VDD

电源正

+5V

3

NC

空脚

不接

4

RS（CS）

RS=“H”,表示DB7~DB0为显示数据。

RS=“L”,表示DB7~DB0为显示指令数据

105

5

R/W（SID）

R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7~DB0。

R/W=“L”,E=“H→L”,DB7~DB0的数据被写到IR或DR

101

6

E（SCLK）

99

7

DB0

三态数据线

95

8

DB1

93

9

DB2

87

10

DB3

85

11

DB4

83

12

DB5

79

13

DB6

77

14

DB7

75

15

PSB

H：

并口方式，L：

串口方式

+5V

16

NC

空脚

不接

17

/RST

复位端，低电平有效

+5V

18

NC

空脚

不接

19

LEDA

背光源正端（+5V）

+5V

20

LEDK

背光源负端

GND

3.1.3外围电路的设计

3.2软件设计

3.2.1功能需求分析

设计一个数字时钟，能进行正常的时，分，秒计时功能，用1块液晶屏显示24小时，60分，60秒。

3.2.2模块划分

模块分为分频器模块，小时、分钟计数器模块、LCD显示驱动模块三大部分。

每个模块单独编程并封装，最后在顶层原理图中连接。

3.2.3分模块单独编程并功能仿真通过

1MHz分频器模块（PIN1MHZ.vhd），将50MHz分频为1MHz。

1Hz分频器模块（CNT.vhd），将1MHz分频为1Hz。

60进制计数器模块（clock60.vhd），输出0~59的BCD码和进位信号。

24进制计数器模块（hourtimer.vhd），输出0~24的BCD码和进位信号。

LCD驱动模块（clock_lcd_disp.vhd），输出LCD驱动信号。

LCD驱动模块的状态图生成。

3.2.4模块之间连接组成系统

3.2.5管教绑定

3.2.6下载

下载分为AS方式和JTAG方式，这里使用AS下载方式，可以永久保留程序。

使用的下载线一头为并口，与计算机连接，另一头为10针接口，与FPGA系统板上的AS接口连接。

之后可在EDA软件中完成下载。

4总结

通过这次课程设计，我对FPGA的整个开发过程有了更加深入的了解，并有了实际动手操作的经验，让我更好的掌握了相关知识。

通过FPGA器件，我们可以方便、快速开发出很多复杂的数字电路以供实际需要，通过编写代码省去了许多硬件连接，增强了系统的可靠性。

在设计过程中，我们经常需要修改、完善系统的功能，这也只是改变代码并下载到芯片中就行了，省去了很多时间。

本次课程设计是3人一组完成，这也锻炼了我与人合作的能力，这是十分有必要的，因为今后在工作中必须要与人合作才能完成项目。

由于EDA理论课程是在上一个学期学习的，经过一个暑假，很多知识点都有遗忘，这给我们完成课程设计带来了一定困难，好在老师对我们精心指导，学校也提供实验室给我们实验，在与多名同学讨论之后，我们终于克服困难，完成了课程设计。

参考文献

[1]陈曦.通信与电子系统实验指导书.第二版.武汉：

华中科技大学武昌分校，2010

[2]潘松,黄继业.EDA技术实用教程.第三版.北京:

科学出版社,2010

[3]罗朝霞、高书莉,CPLD/FPGA设计及应用,人民邮电出版社,2007

课程设计成绩:

项目

业务考核成绩（70%）

（百分制记分）

平时成绩（30%）

（百分制记分）

综合总成绩

（百分制记分）

注:

教师按学生实际成绩（平时成绩和业务考核成绩）登记并录入教务MIS系统，由系统自动转化为“优秀（90～100分）、良好（80～89分）、中等（70～79分）、及格（60～69分）和不及格（60分以下）”五等。

指导教师评语:

指导教师（签名）:

20年月日