eda課程設(shè)計(jì)--1616字符發(fā)生器

1、<p><b>　　EDA課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　-----16X16字符發(fā)生器</p><p><b>　　一．設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</b></p><p>　　1.設(shè)計(jì)任務(wù):利用實(shí)驗(yàn)箱上16X16點(diǎn)陣,設(shè)計(jì)字符發(fā)生器,可以循環(huán)顯 <

2、/p><p>　　示預(yù)置字符:同心協(xié)力。 </p><p>　　2.設(shè)計(jì)要求:(1)利用VHDL編寫字符掃描驅(qū)動(dòng)電路;</p><p>　　(2)設(shè)計(jì)一個(gè)可以自動(dòng)循環(huán)顯示4個(gè)字符的電路；</p><p>　?。?）編寫預(yù)置字符的rom程序生成模塊接入電路。 </p><p><b>　　二.總體框圖</b&

3、gt;</p><p><b>　　設(shè)計(jì)思路：</b></p><p>　　此電路由八進(jìn)制計(jì)數(shù)器，ROM和ADDRESS1這三部分構(gòu)成。</p><p>　　ADDRESS1的作用是在時(shí)鐘clk的作用下將從rom中讀出的信號(hào)對(duì)應(yīng)正確的寫在16×16的點(diǎn)陣上。Reset是復(fù)位端，起復(fù)位作用。輸出addr[4..1]選中16X16LED點(diǎn)

4、陣的對(duì)應(yīng)列，隨著addr[4..1]值得增加，從左往右依次選中點(diǎn)陣的各列addr0則決定輸出是在高位還是在低位。FLEX10的lout0-7和hout0-7分別與LED點(diǎn)陣的低八位L0-7和高八位L8-15相連。</p><p>　　八進(jìn)制計(jì)數(shù)器是在addr[7..0]輸出0-3的循環(huán)計(jì)數(shù)，由此輸出與ADDRESS1的輸出addr[4..0]共同作為rom的輸入地址，以此決定q[7..0]的輸出（即ADDRESS

5、1的DIN[7..0]的輸入），此八進(jìn)制計(jì)數(shù)器是由74LS160十進(jìn)制計(jì)數(shù)器修改得來的，輸出由原來十進(jìn)制的0-9循環(huán)輸出變?yōu)榘诉M(jìn)制的0-3循環(huán)輸出。</p><p>　　Rom是一個(gè)用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的具有讀寫功能的的存儲(chǔ)器，在此電路中的作用是存儲(chǔ)“同心協(xié)力”四個(gè)字.在addr[7..0]輸入相應(yīng)的地址時(shí)讀取rom中的相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后在輸出端q[7..0]輸出。</p><p>　　在時(shí)鐘脈沖的

6、作用下，地址計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，EPROM相對(duì)應(yīng)的地址單元中的代碼輸出，以驅(qū)動(dòng)列選通線產(chǎn)生電路。地址計(jì)數(shù)器同時(shí)又為行選通線產(chǎn)生電路。地址隨著地址計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值的變化，發(fā)光二極管顯示屏逐行掃描，顯示屏上顯示出字符或圖案。</p><p><b>　　各模塊功能：</b></p><p>　　1) ROM是只讀存儲(chǔ)器存放字符的代碼， 他是字符顯示器的核心部件。</p>

7、<p>　　2）發(fā)光二極管顯示屏用來顯示字符或圖案，他是由若干發(fā)光二極管組成的點(diǎn)陣式顯示屏。</p><p>　　3) ADDRESS1的作用是在時(shí)鐘clk的作用下將從ROM256*8中讀出的信號(hào)對(duì)應(yīng)正確的寫在16×16的點(diǎn)陣上。</p><p><b>　　選擇器件與功能模塊</b></p><p>　　用來構(gòu)成輸出八進(jìn)

8、制的74LS160十進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p>　　.74LS160器件圖</p><p>　　B.C.D 為輸入端; LDN為置數(shù)端;ENT與ENP為使能控制端;CLRN為置零端; </p><p>　　RCO為進(jìn)位輸出端; QA.QB.QC.QD為輸出端;CLK為脈沖信號(hào)輸入端.</p><p>　　(2). 74160內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖<

9、/p><p>　?。?）.74160功能表</p><p>　　2．ADDRESS1模塊設(shè)計(jì)文件ADDRESS1.VHD</p><p>　　說明: CLK為時(shí)鐘輸入端口;</p><p>　　RESET為置零端;</p><p>　　DIN[7..0]為接受ROM數(shù)據(jù)信號(hào)端口;</p><p>　

10、　AD[4..0]為片選地址輸出;</p><p>　　HOUT[7..0],LOUT[7..0]分別為高八位斷驅(qū)動(dòng)和低八位短驅(qū)動(dòng).</p><p>　　Address1設(shè)計(jì)程序：</p><p>　　LIBRARY IEEE;</p><p>　　USE IEEE.std_logic_1164.ALL;</p><p&g

11、t;　　USE IEEE.std_logic_unsigned.ALL;</p><p>　　ENTITY address1 IS</p><p><b>　　PORT(</b></p><p>　　clk,reset:IN STD_LOGIC;</p><p>　　ad :OUT STD_LOGIC_VECTOR(4

12、 downto 0);</p><p>　　din:in STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);</p><p>　　hout,lout:out STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0));</p><p>　　END address1;</p><p>　　ARCHITECTURE a OF addres

13、s1 IS</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　process(clk,din,reset)—敏感信號(hào)</p><p>　　VARIABLE Q1:STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);--標(biāo)準(zhǔn)邏輯變量</p><p><b>　　BEGIN</b>

14、;</p><p>　　IF CLK'EVENT AND CLK='1'THEN</p><p>　　IF RESET='0'OR(Q1="11111")THEN</p><p>　　Q1:="00000";</p><p><b>　　ELSE<

15、/b></p><p><b>　　Q1:=Q1+1;</b></p><p><b>　　END IF;</b></p><p><b>　　END IF;</b></p><p>　　CASE Q1(0)IS</p><p>　　WHEN &#

16、39;0'=> </p><p>　　LOUT<=din;</p><p>　　HOUT<=(others=>'0');</p><p>　　WHEN '1'=></p><p>　　HOUT<=din;</p><p>　　LOUT<=

17、(others=>'0');</p><p>　　WHEN OTHERS=></p><p><b>　　null;</b></p><p><b>　　END CASE;</b></p><p><b>　　ad<=Q1;</b></p

18、><p>　　END PROCESS;</p><p><b>　　END a;</b></p><p><b>　　模塊功能：</b></p><p>　　地址選擇器包含行選線產(chǎn)生電路和列選線產(chǎn)生電路，從ROM中選擇相應(yīng)的地址輸出。Clk為掃描時(shí)鐘脈沖，控制掃描速度的快慢；RESET為復(fù)位端，只有在R

19、ESET為高電平的情況下，在脈沖上升沿到來時(shí)，ad計(jì)數(shù)，其中ad[4..1]輸出掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)，接入掃描片選端，依次選中LED點(diǎn)陣的各列，din輸入字符存儲(chǔ)器中每個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)，hout[7..0]控制LED點(diǎn)陣的高八位lout[7..0] 控制LED點(diǎn)陣的低八位，din中存儲(chǔ)器中調(diào)用的數(shù)據(jù)模塊分別由hout[7..0]或lout[7..0]輸出，在LED點(diǎn)陣中經(jīng)掃描顯示字符。</p><p><b>

20、　　仿真圖：</b></p><p>　　3.用來存儲(chǔ)字符的ROM256X8存儲(chǔ)器</p><p>　　(1).存入ROM中的數(shù)據(jù)</p><p><b>　　width=8;</b></p><p>　　depth=256;</p><p>　　address_radix=hex;&

21、lt;/p><p>　　data_radix=hex;</p><p>　　content begin</p><p>　　00:00;01:00;02:fe;03:ff;04:02;05:00;06:02;07:00; --tong</p><p>　　08:92;09:3f;0a:92;0b:10;0c:92;0d:10;0e:92;0f:

22、10;</p><p>　　10:92;11:10;12:92;13:10;14:92;15:10;16:da;17:3f;</p><p>　　18:02;19:40;1a:02;1b:80;1c:ff;1d:7f;1e:02;1f:00;</p><p>　　20:00;21:00;22:00;23:00;24:00;25:04;26:00;27:02; --

23、xin</p><p>　　28:c0;29:01;2a:00;2b:00;2c:f0;2d:3f;2e:01;2f:40;</p><p>　　30:02;31:40;32:1c;33:40;34:08;35:40;36:00;37:07; </p><p>　　38:00;39:70;3a:80;3b:00;3c:80;3d:00;3e:00;3f:07;&l

24、t;/p><p>　　40:10;41:00;42:10;43:00;44:ff;45:ff;46:10;47:00; --xie </p><p>　　48:10;49:04;4a:80;4b:03;4c:00;4d:40;4e:10;4f:20;</p><p>　　50:10;51:1c;52:ff;53:03;54:10;55:00;56:10;57:40;

25、 </p><p>　　58:10;59:80;5a:f8;5b:7f;5c:90;5d:00;5e:00;5f:03;</p><p>　　60:10;61:80;62:10;63:80;64:10;65:80;66:10;67:60; --li</p><p><b>　　End; </b></p><p>　?。?/p>

26、2）由VHDL編譯生成的ROM256X8存儲(chǔ)器圖</p><p>　　16×16掃描LED點(diǎn)陣的工作原理同8位掃描數(shù)碼管類似。它有16個(gè)共陰極輸出端口，每個(gè)共陰極對(duì)應(yīng)有16個(gè)LED顯示燈。所以其掃描譯碼地址需4位信號(hào)線。</p><p>　　2864E2PROM存貯器是電可擦除/編程的只讀存貯器，容量為8k×8bit ,有13位并行地址線和8位并行數(shù)據(jù)線，而一個(gè)完整的字

27、符所需的存貯容間為32字節(jié)即32×4bit，也就是說2864最多可連續(xù)存256個(gè)16×16點(diǎn)陣字形。存貯方式可事先約定好.</p><p><b>　　四.總體設(shè)計(jì)電路圖</b></p><p><b>　　1）.工作情況：</b></p><p>　　將74LS160十進(jìn)制計(jì)數(shù)器變?yōu)榱税诉M(jìn)制的計(jì)數(shù)器。

28、在輸入clk1的作用下在輸出端輸出000-111的地址數(shù)據(jù)。八進(jìn)制輸出的地址數(shù)據(jù)與ADDRESS1的輸出addr[4..0]共同作為了存儲(chǔ)器ROM的地址輸入。此輸入地址選定了存儲(chǔ)器中在該地址上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。然后將數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器的輸出端q[7..0]輸出。存儲(chǔ)器的輸出作用下輸出的addr[4..1]決定了輸出結(jié)果在16×16的點(diǎn)陣上列循環(huán)掃描。而addr0則決定著輸出在16×16的點(diǎn)陣上的行掃描，也即輸出時(shí)在低位（lout

29、）還是在高位（hout）。</p><p>　　總體上說來就是計(jì)數(shù)器提供部分地址，而ROM是一個(gè)字符的存儲(chǔ)庫，ADDRESS1則是決定著要輸出的字符如何在16×16的點(diǎn)陣上掃描輸出.</p><p>　　2）.模塊間的連接關(guān)系：</p><p>　　計(jì)數(shù)器的輸出連接在 ROM259×8的地址輸入端，ROM259×8的輸出q[7..0]連

30、接在 ADDRESS1的din[7..0]端。 ADDRESS1的輸出addr[4..0]又回到了ROM256×8的地址輸入端。</p><p><b>　　1.時(shí)序仿真結(jié)果</b></p><p><b>　　仿真分析:</b></p><p>　　RESET接低電平;CLK1為CLK的10倍,當(dāng)CLK1第一個(gè)

31、上升沿未到來時(shí),列選信號(hào)輸出端為"00",即點(diǎn)陣第一列選通,此時(shí)LED低八位L7~L4為"1110"十六進(jìn)制為'E',L3~L0為"0000"十六進(jìn)制為'0';LED高八位L15~L12為"0000"十六進(jìn)制為'0',L11~L8為"0000"十六進(jìn)制為'0'.</p&

32、gt;<p>　　由此可推斷模擬結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求.</p><p><b>　　管腳分配圖</b></p><p><b>　　五．心得體會(huì) </b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計(jì)我感觸很深，這是我做的第一次課程設(shè)計(jì)，從開始到結(jié)束到是在匆匆忙忙的生活中度過的，但是可以學(xué)的到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以

33、鞏固以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加深了對(duì)EDA的了解，讓我對(duì)它有了更加濃厚的興趣。在編輯模塊過程中我遇到很多問題，所以慢慢的很少討論問題的我跟同學(xué)對(duì)設(shè)計(jì)的交流成了家常便飯，在整個(gè)過程中雖然付出了很多的努力，當(dāng)看到顯示頻上不斷跳出自己設(shè)計(jì)的字符時(shí)我覺得任何困難都值得。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠