eda课程设计.doc

目录第一章课程设计总体方案………………………………… 1 第二章设计项目的分析…………………………………… 2 设计要求……………………………………………… 2 课程设计目的………………………………………… 2 第三章项目工作原理及图形元件图…………………….3 项目工作原理………………………………………… 3 工作原理图的细化框图……………………………… 4 图形元件原理图……………………………………… 7 第四章主要 VHDL 源程序…………………………………… 8 汽车尾灯主控制模块 CTRL …………………………… 8 时钟分频模块 SZ ……………………………………… 9 右侧尾灯控制模块 RC ………………………………… 10 左侧尾灯控制模块 LC ………………………………… 11 第五章仿真结果及块…………………………………… 13 仿真结果和块………………………………………… 13 仿真波形分析………………………………………… 16 第六章设计总结………………………………………… 17 附录一参考文献………………………………………… 18 电气 084 郑文君 24 1 第一章课程设计总体方案方案一: 采用传统的自底向上的设计方法。该根据系统对硬件的要求,写出详细的技术规格书,并画出系统的控制流程图。根据技术规格书和控制流程,对系统的功能进行细化,合理的划分功能模块,画出系统的功能框图。对各个功能模块进行细化和电路设计。各个功能模块电路设计、调试完成后,将各个功能模块的硬件电路连接起来在进行系统的调试,最后完成整个系统的硬件测试。方案二:应用 VHDL 进行自顶向下的设计,是采用可完全独立于目标器件芯片物理结构的硬件描述语言。就是使用 VHDL 模型在所有综合级别上对硬件设计进行说明、建模和仿真测试。其设计流程如下: (1 )设计说明书(6 )逻辑综合(2) 建立 VHDL 行为模型(7 )测试向量生成(3) VHDL 行为仿真(8) 功能仿真(4) VHDL-RTL 级建模(5 )前端功能仿真设计完成( 11 )硬件测试(9) 结构综合( 10 )门级时序仿真由于 VHDL 设计的可移植性、 EDA 平台的通用性以及与具体硬件结构的无关性,使得前期的设计可以容易的应用于新的设计项目,而且项目设计的周期可以显著缩短。另外本方案还具有简单易行的特性。综上所述,本实验选用方案二。电气 084 郑文君 24 2 第二章设计项目的分析 设计要求假设汽车尾灯两侧各有 3盏指示灯,设计其控制功能如下: ( 1)汽车正常行驶时指示灯都不亮; ( 2)汽车右转弯时,右侧一盏指示灯亮; ( 3)汽车左转弯时,左侧一盏指示灯亮; ( 4)汽车刹车时,左右两侧其中一盏指示灯亮; ( 5)汽车夜间行驶时,左右两侧的一盏指示灯同时亮,以供照明。 课程设计目的(1)掌握汽车尾灯控制电路的设计原理,并能够在实际生活中正确应用; (2)学会在 Quartus Ⅱ 软件环境中仿真; (3)锻炼自己独立解决问题的能力,学会有效获取有用信息。电气 084 郑文君 24 3 第三章项目工作原理图及图形元件图 项目工作原理功能要求:正常行驶时所有的灯都不亮,当汽车右转弯时,右侧灯 RD1 闪烁;左转弯,左侧灯 LD1 闪烁;刹车时,左侧灯 LD2 和右侧灯 RD2 同时亮;夜间行驶时,右侧 RD3 和左侧 LD3 同时亮; 并不可能出现 RD1 和 LD1 同时亮的情况。根据系统设计要求,系统采用自顶向下的设计方法,顶层设计采用原理图设计的方式,如下所示: 图 3-1 汽车尾灯控制工作原理图电气 084 郑文君 24 4 工作原理图的细化框图该设计划分为六个功能子模块,分别如下: (1)汽车尾灯主控制模块汽车尾灯主控模块左侧灯选择控制模块输入信号右侧灯选择控制模块 LD 1 LD 2 RD 1 RD 2 RD 3 LD 3(2)时钟分频模块时钟信号分频模块 RD 1 LD 1 电气 084 郑文君 24 5 ( 3)左侧尾灯功能模块汽车尾灯主控模块左侧灯选择控制模块左转弯控制信号 LD 1 时钟模块时钟信号(4)右侧尾灯功能模块汽车尾灯主控模块右侧灯选择控制模块 RD 1 时钟模块时钟信号右转弯控制信号电气 084 郑文君 24 6 (5)夜间行驶功能控制模块夜间行驶控制信号汽车尾灯主控模块左侧灯选择控制模块右侧灯选择控制模块 LD 3 RD 3 (6)刹车功能控制模块刹车控制信号汽车尾灯主控模块左侧灯选择控制模块 LD 2 RD 2 右侧灯选择控制模块电气 084 郑文君 24 7 图形元件原理图图 3-1 图形元