汽车尾灯控制系统的设计PPT资料.ppt

1、通过这一特点来提示后方的车辆本车的行驶状况，有利于减少汽车追尾事件的发生，是一个值得普及的设计。关键词：行驶状况指示灯计数第一章第一章绪论绪论选题的目的与意义选题的目的与意义本次设计的目的就是通过实践深入理解计算机组成原理，了解EDA技术并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想。以计算机组成原理为指导，通过学习的VHDL语言结合电子电路的设计知识理论联系实际，掌握所学的课程知识和基本单元电路的综合设计应用。通过对实用汽车尾灯控制器的设计，巩固和综合运用所学知识，提高IC设计能力，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。目前的汽车尾灯大部分是由基于微处器的硬件电路结构构成的。本研究有着

2、极大的实用性和可操作性，其在世界的交通安全方面的应用中具有广泛的意义和实际的应用价值，这种用于尾灯控制系统的电路降低了汽车尾灯的故障率和危险发生的概率可以极大地提高汽车驾驶的安全性和舒适性。1.2汽车尾灯控制系统的发展趋势汽车尾灯控制系统的发展趋势汽车尾灯系统的应用越来越广，21世纪，全球汽车电子技术的发展趋势是：安全、节能、环保、舒适，而汽车尾灯控制技术在汽车工业发展起到了重要的地步，运用了该技术不仅可以为汽车美观更重要的是能在弯道和黑夜里行车更安全，因此，使用该技术已成为重要发展的地方。汽车尾灯在汽车信号灯具中占据重要地位，因为它们发出的信号显示汽车行驶状态和行驶轨迹即将发生变化，对汽车安

3、全行驶肩负重要使命。但是人们对汽车尾灯控制系统的认识还存在好多局限性，还有待我们继续对其进行研究和探讨。探究一套既快又可靠，更加合理的设计方法，以便更好的为国民经济的发展和人们的生活服务。因此，进行高性能汽车尾灯控制系统的设计研究，具有非常深远的实际和理论意义。随着汽车工业的发展，汽车尾灯发展也日新月异，一体化、轻型化、薄形化、美观化已成为汽车尾灯的必然趋势。1.3本课题主要讨论问题本课题主要讨论问题现在汽车已成为不可缺少的交通工具，不单单是一种代步工具，更是一种社会生活水平的象征。但是，汽车在带给我们快速、便捷的同时，也带来了大量的交通事故。据有关部门统计，大量事故的发生地都是在几条道路的转

4、弯处或是因为前面的车辆突然间刹车，后面的车辆没有及时注意等，所以汽车尾灯的重要性就体现出来了。通过本次设计，目的是理解以往所学的知识，掌握EDA设计和VHDL硬件描述语言，增加集成电路应用知识，培养自己的实际动手能力以及分析解决问题的能力。利用VHDL语言设计汽车尾灯控制系统的各个模块，并使用EDA工具对各模块进行仿真验证。汽车尾灯控制器的设计分为4个模块：时钟分频模块、汽车尾灯主控模块，左边灯控制模块和右边灯控制模块。把各个模块整合后就形成了汽车尾灯控制器。通过输入系统时钟信号和相关的汽车控制信号，汽车尾灯将正确显示当前汽车的控制状态。第二章第二章 设计课题简介设计课题简介2.1EDA的介绍

5、的介绍2.1.1EDA技术的概念EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信

6、息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。本文所指的EDA技术，主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。2.1.2

7、EDA2.1.2 EDA技术的特点技术的特点EDA技术是伴随着计算机、集成电路、电子系统的设计发展起来的，至今已有30多年的历程，大致可以分为三个发展阶段，20世纪70年代的CAD（计算机辅助设计）阶段：这一阶段的主要特征是利用计算机辅助进行电路原理图编辑、PCB布线，使得设计师从传统高度重复繁杂的绘图劳动中解脱出来。20世纪80年代的CAED（计算机辅助工程设计）阶段：这一阶段的主要特征是以逻辑摸拟、定时分析、故障仿真、自动布局布线为核心，重点解决电路设计的功能检测等问题，使设计能在产品制作之前预知产品的功能与性能。20世纪90年代是）A（电子设计自动化）阶段：这一阶段的主要特征是以高级描述

8、语言、系统仿真和综合技术为特点，采用“自顶向下”的设计理念，将设计前期的许多高层次设计由EDA工具来完成。EDA是电子技术设计自动化，也就是能够帮助人们设计电子电路或系统的软件工具。该工具可以在电子产品的各个设计阶段发挥作用，使设计更复杂的电路和系统成为可能。在原理图设计阶段，可以使用EDA中的仿真工具论证设计的正确性。在芯片设计阶段，可以使用EDA中的芯片设计工具设计制作芯片的版图。在电路板设计阶段，可以使用EDA中电路板设计工具设计多层电路板。特别是支持硬件描述语言的EDA工具的出现。使复杂数字系统设计自动化成为可能，只要用硬件描述语言将数字系统的行为描述正确，就可以进行该数字系统的芯片设

9、计与制造。EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向，利用quaetus工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程在计算机上自动处理完成。设计者采用的设计方法是一种高层次的“自顶向下”的全新设计方法，这种设计方法首先从系统设计入手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。在方框图一级进行仿真、纠错并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，在系统一级进行驶证；然后用综合优化工具生成具体门电路的网络表，其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。设计者的工作仅限于利用软件的方

10、式，即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。随着设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的，这既有利于早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，又减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计的一次性成功率。随着现代电子产品的复杂度和集成度的日益提高，一般的中小规模集成电路组合已不能满足要求，电路设计逐步地从中小规模芯片转为大规模、超大规模芯片，具有高速度、高集成度、低功耗的可编程器件已蓬勃发展起来。利用EDA技术进行电子系统的设计，具有以下几个特点：用软件的方式设计硬件；用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的；设计过程中可用有关软件进行各种仿真；系统可

11、现场编程，在线升级；整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。因此，EDA技术是现代电子设计的发展趋势。2.1.3 EDA设计流程典型的EDA设计流程如下:1、文本/原理图编辑与修改。首先利用EDA工具的文本或图形编辑器将设计者的设计意图用文本或图形方式表达出来。2、编译。完成设计描述后即可通过编译器进行排错编译，变成特定的文本格式，为下一步的综合做准备。3、综合。将软件设计与硬件的可实现性挂钩，是将软件转化为硬件电路的关键步骤。4、行为仿真和功能仿真。利用产生的网表文件进行功能仿真，以便了解设计描述与设计意图的一致性。5、适配。利用FPGA/CPLD布局布线适配器将综合后的网表文

12、件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作，其中包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、布局布线。适配报告指明了芯片内资源的分配与利用、引脚锁定、设计的布尔方程描述情况。6、功能仿真和时序仿真。7、下载。如果以上的所有过程都没有发现问题，就可以将适配器产生的下载文件通过FPGA/CPLD下载电缆载入目标芯片中。8、硬件仿真与测试。2.1.4EDA技术的应用及发展趋势EDA技术发展迅猛，逐渐在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。在教学方面：几乎所有理工科（特别是电子信息）类的高校都开设了EDA课程。主要是让学生了解EDA的基本原理和基本概念、掌握用VHDL描述系统逻辑的方法、使用E

13、DA工具进行电子电路课程的模拟仿真实验。如实验教学、课程设计、毕业设计、设计竞赛等均可借助CPLDFPGA器件，使实验设备或设计出的电子系统具有高可靠性，又经济、快速、容易实现、修改便利，同时可大大提高学生的实践动手能力、创新能力和计算机应用能力。在科研方面：主要利用电路仿真工具进行电路设计与仿真；利用虚拟仪器进行产品调试；将CPLDFPGA器件的开发应用到仪器设备中，CPLDFPGA可直接应用于小批量产品的芯片或作为大批量产品的芯片前期开发。传统机电产品的升级换代和技术改造，CPLDFPGA的应用可提高传统产品的性能，缩小体积，提高技术含量和产品的附加值。作为高等院校有关专业的学生和广大的电

14、子工程师了解和掌握这一先进技术是势在必行，这不仅是提高设计效率的需要，更是时代发展的需求，只有掌握了EDA技术才有能力参与世界电子工业市场的竞争，才能生存与发展。随着科技的进步，电子产品的更新日新月异，EDA技术作为电子产品开发研制的源动力，已成为现代电子设计的核心。所以发展EDA技术将是电子设计领域和电子产业界的一场重大的技术革命，同时也对电类课程的教学和科研提出了更深更高舶要求。在产品设计与制造方面：从高性能的微处理器数字信号处理器一直到彩电、音响和电子玩具电路等，EDA技术不单是应用于前期的计算机模拟仿真、产品调试，而且也在PCB的制作、电子设备的研制与生产、电路板的焊接、制作过程等有重

15、要作用。可以说EDA技术已经成为电子工业领不可缺少的技术支持。进入21世纪后，电子技术全方位纳入EDA领域EDA使得电子领域各学科的界限更加模糊，更加互为包容，突出表现在以下几个方面：使电子设计成果以自主知识产权方式得以明确表达和确认成为可能；基于EDA工具的ASIC设计标准单元已涵盖大规模电子系统及IP核模块；软硬件IP核在电子行业的产业领域、技术领域和设计应用领域得到进一步确认；SOC（System-onCNp）高效低成本设计技术的成熟。随着半导体技术、集成技术和计算机技术的迅猛发展，电子系统的设计方法和设计手段都发生了很大的变化。传统的“固定功能集成块十连线”的设计方法正逐步地退出历史舞台，而基于芯片的设计方法正成为现代电子系统设计。2.22.2硬件描述语言（硬件描述语