EDA设计技术课程设计报告.docx
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EDA设计技术课程设计报告
EDA设计技术课程设计报告
电子科学与技术12级潘蕾娜学号50
1设计思路
1.1设计原理框图
由实验目的，思考出以下原理框图：
（1）功能键模块用于根据要求来显示学号或首字母；
（2）计数器1模块用来控制每个数字显示的时间长短；
（3）定时器用于产生足够高的刷新率，以至于可以动态显示及选择要显示的数字，当
（2）中设定的计数值达到后，就可以换一数字；
（4）通过LED的行选择计数器及列选，在显示屏上显示出要显示的数字，以实现学号的循环显示；
1.2硬件的选择
选择实验板为EPM240T100C5，开发环境采用QuartusII9.0，仿真软件采用QuartusII9.0的静态波形仿真和QuestaSim10.0。
时钟输入选12MHZ，I/O14；
其拨键开关，按键开关均为按下为低电平；
蜂鸣器低电平发出叫声，若不使用就设置为高电平；
1.3设计步骤及过程
1.功能键模块
（1）设计两个按键key_1,key_2，用来根据选择实现循环。
（2）对两个按键输入异步信号用本地clk时钟寄存2拍后再用于判断电平状态，以避免亚稳态；
（3）key_1，显示学号：
2,0,1,2,5,0,4,4,0,5,0……；key_2，显示姓名首字母缩写：
P,L,N……。
2.定时器模块
（1）首先选择刷新率：
应满足人眼无闪烁的效果，以实现动态显示；
（2）构建一个定时14位模16384计数器cnt_14bit实现数码管动态刷新，刷新率f=12000000/2^14/8=91Hz，可满足无闪烁需要。
3.计数器模块
（1）构建模8计数器led_No用于表明当前哪一行亮，cnt_14bit计满时led_No+1；
（2）构建模24计数器cnt_24bit用于控制每个数字显示的时间，显示时间为0.7s，
N=12000000*0.7=8400000.长度为[0:
8399999];当cnt_24bit计满时，显示下一个数字；
（3）最后根据模8计数器的值送到显示屏上合适的显示值；
2源代码设计及分析
由以上的分析，编写出下列源代码：
modulenum（clk,rst,key_1,key_2,dataout,led_bit,bell_out）;//定义输入输出的端口名
inputclk,rst;//系统时钟clk12MHz,
inputkey_1,key_2;//循环控制按键key_1,key_2
output[7:
0]dataout;//LED的列选dataout,定义为输出变量
reg[7:
0]dataout;//出现在always@（）中，列选dataout定义成寄存器类型
output[7:
0]led_bit;//行选输出led_bit
reg[7:
0]led_bit;//出现在always@（）中，行选输出led_bit定义成寄存器类型
outputbell_out;//蜂鸣器输出bell_out
reg[13:
0]cnt_14bit;//定义14位的寄存器变量cnt_14bit
reg[23:
0]cnt_24bit;//定义24位的寄存器变量cnt_24bit
reg[10:
0]M8_cnt;//定义11位的寄存器变量M8_cnt
reg[2:
0]led_No;//定义3位中间寄存量用以控制8位列值
regkey_1_d1,key_2_d1;//定义中间寄存变量一位
regkey_1_d2,key_2_d2;
assignbell_out=1'b1;//关闭蜂鸣器
always@（posedgeclk）//按下按键key_1,key_2，先打两拍，以避免亚稳态
begin
key_1_d1<=key_1;
key_2_d1<=key_2;
key_1_d2<=key_1_d1;
key_2_d2<=key_2_d1;
end
always@（posedgeclkornegedgerst）//构建模14的计数器
begin
if（!
rst）
cnt_14bit<=14'd0;
else
begin
if（cnt_14bit<14'd16383）
cnt_14bit<=cnt_14bit+1'b1;
else
cnt_14bit<=14'd0;
end
end
always@（posedgeclkornegedgerst）//计满，led_No加1
begin
if（!
rst）
led_No<=3'd0;
elseif（cnt_14bit==14'h16383）
led_No<=led_No+1'b1;
end
always@（posedgeclkornegedgerst）//根据led_No，给led_bit赋不同的值，以实现动态显示
begin
if（!
rst）
led_bit<=8'b11111111;
else
begin
case（led_No）
3'd0:
led_bit<=8'b11111110;
3'd1:
led_bit<=8'b11111101;
3'd2:
led_bit<=8'b11111011;
3'd3:
led_bit<=8'b11110111;
3'd4:
led_bit<=8'b11101111;
3'd5:
led_bit<=8'b11011111;
3'd6:
led_bit<=8'b10111111;
3'd7:
led_bit<=8'b01111111;
endcase
end
end
always@（posedgeclkornegedgerst）//构建0.7s的计数器
begin
if（!
rst）
cnt_24bit<=24'd0;
else
begin
if（cnt_24bit<24'd8399999）
cnt_24bit<=cnt_24bit+24'b1;
else
cnt_24bit<=24'd0;
end
end
always@（posedgeclkornegedgerst）//计满，M8_cnt+1以实现数字的变换
begin
if（!
rst）
M8_cnt<=0;
elseif（cnt_24bit==24'd8399999）
M8_cnt<=M8_cnt+1'b1;
end
always@（posedgeclkornegedgerst）//循环显示数字
begin
if（!
rst）
dataout<=8'b11111111;
elseif（!
key_1_d2）//按下key_1（pin27），循环显示11位的学号20125044050
begin
case（M8_cnt）
4'd0:
begin
case（led_No）//显示‘2’
3'd0:
dataout<=8'b11000011;
3'd1:
dataout<=8'b10111101;
3'd2:
dataout<=8'b11111011;
3'd3:
dataout<=8'b11110111;
3'd4:
dataout<=8'b11101111;
3'd5:
dataout<=8'b11011111;
3'd6:
dataout<=8'b10111111;
3'd7:
dataout<=8'b10000001;
endcase
end
4'd1:
begin
case（led_No）//显示‘0’
3'd0:
dataout<=8'b11000011;
3'd1:
dataout<=8'b10111101;
3'd2:
dataout<=8'b10111101;
3'd3:
dataout<=8'b10111101;
3'd4:
dataout<=8'b10111101;
3'd5:
dataout<=8'b10111101;
3'd6:
dataout<=8'b10111101;
3'd7:
dataout<=8'b11000011;
endcase
end
4'd2:
begin
case（led_No）//显示‘1’
3'd0:
dataout<=8'b11110111;
3'd1:
dataout<=8'b11100111;
3'd2:
dataout<=8'b11110111;
3'd3:
dataout<=8'b11110111;
3'd4:
dataout<=8'b11110111;
3'd5:
dataout<=8'b11110111;
3'd6:
dataout<=8'b11110111;
3'd7:
dataout<=8'b11100011;
endcase
end
4'd3:
begin
case（led_No）//显示‘2’
3'd0:
dataout<=8'b11000011;
3'd1:
dataout<=8'b10111101;
3'd2:
dataout<=8'b11111011;
3'd3:
dataout<=8'b11110111;
3'd4:
dataout<=8'b11101111;
3'd5:
dataout<=8'b11011111;
3'd6:
dataout<=8'b10111111;
3'd7:
dataout<=8'b10000001;
endcase
end
4'd4:
begin
case（led_No）//显示‘5’
3'd0:
dataout<=8'b00000001;
3'd1:
dataout<=8'b01111111;
3'd2:
dataout<=8'b01111111;
3'd3:
dataout<=8'b00000111;
3'd4:
dataout<=8'b11111011;
3'd5:
dataout<=8'b11111101;
3'd6:
dataout<=8'b10111101;
3'd7:
dataout<=8'b10000011;
endcase
end
4'd5:
begin
case（led_No）//显示‘0’
3'd0:
dataout<=8'b11000011;
3'd1:
dataout<=8'b10111101;
3'd2:
dataout<=8'b10111101;
3'd3:
dataout<=8'b10111101;
3'd4:
dataout<=8'b10111101;
3'd5:
dataout<=8'b10111101;
3'd6:
dataout<=8'b10111101;
3'd7:
dataout<=8'b11000011;
endcase
end
4'd6:
begin
case（led_No）//显示‘4’
3'd0:
dataout<=8'b11100111;
3'd1:
dataout<=8'b11010111;
3'd2:
dataout<=8'b10110111;
3'd3:
dataout<=8'b01110111;
3'd4:
dataout<=8'b00000001;
3'd5:
dataout<=8'b11110111;
3'd6:
dataout<=8'b11110111;
3'd7:
dataout<=8'b11100011;
endcase
end
4'd7:
begin
case（led_No）//显示‘4’
3'd0:
dataout<=8'b11100111;
3'd1:
dataout<=8'b11010111;
3'd2:
dataout<=8'b10110111;
3'd3:
dataout<=8'b01110111;
3'd4:
dataout<=8'b00000001;
3'd5:
dataout<=8'b11110111;
3'd6:
dataout<=8'b11110111;
3'd7:
dataout<=8'b11100011;
endcase
end
4'd8:
begin
case（led_No）//显示‘0’
3'd0:
dataout<=8'b11000011;
3'd1:
dataout<=8'b10111101;
3'd2:
dataout<=8'b10111101;
3'd3:
dataout<=8'b10111101;
3'd4:
dataout<=8'b10111101;
3'd5:
dataout<=8'b10111101;
3'd6:
dataout<=8'b10111101;
3'd7:
dataout<=8'b11000011;
endcase
end
4'd9:
begin
case（led_No）//显示‘5’
3'd0:
dataout<=8'b00000001;
3'd1:
dataout<=8'b01111111;
3'd2:
dataout<=8'b01111111;
3'd3:
dataout<=8'b00000111;
3'd4:
dataout<=8'b11111011;
3'd5:
dataout<=8'b11111101;
3'd6:
dataout<=8'b10111101;
3'd7:
dataout<=8'b10000011;
endcase
end
4'd10:
begin
case（led_No）//显示‘0’
3'd0:
dataout<=8'b11000011;
3'd1:
dataout<=8'b10111101;
3'd2:
dataout<=8'b10111101;
3'd3:
dataout<=8'b10111101;
3'd4:
dataout<=8'b10111101;
3'd5:
dataout<=8'b10111101;
3'd6:
dataout<=8'b10111101;
3'd7:
dataout<=8'b11000011;
endcase
end
endcase
end
elseif（!
key_2_d2）//按下key_2（pin29），循环显示PLN,PLN……
begin
case（M8_cnt）
4'd0:
begin
case（led_No）//显示‘P’
3'd0:
dataout<=8'b10000111;
3'd1:
dataout<=8'b10111011;
3'd2:
dataout<=8'b10111101;
3'd3:
dataout<=8'b100000111;
3'd4:
dataout<=8'b10111111;
3'd5:
dataout<=8'b10111111;
3'd6:
dataout<=8'b10111111;
3'd7:
dataout<=8'b10111111;
endcase
end
4'd1:
begin
case（led_No）//显示‘L’
3'd0:
dataout<=8'b10111111;
3'd1:
dataout<=8'b10111111;
3'd2:
dataout<=8'b10111111;
3'd3:
dataout<=8'b10111111;
3'd4:
dataout<=8'b10111111;
3'd5:
dataout<=8'b10111111;
3'd6:
dataout<=8'b10111111;
3'd7:
dataout<=8'b10000001;
endcase
end
4'd2:
begin
case（led_No）//显示‘N’
3'd0:
dataout<=8'b10111110;
3'd1:
dataout<=8'b10011110;
3'd2:
dataout<=8'b10101110;
3'd3:
dataout<=8'b10110110;
3'd4:
dataout<=8'b10111010;
3'd5:
dataout<=8'b10111100;
3'd6:
dataout<=8'b10111110;
3'd7:
dataout<=8'b10111110;
endcase
end
4'd3:
begin
case（led_No）//显示‘P’
3'd0:
dataout<=8'b10000111;
3'd1:
dataout<=8'b10111011;
3'd2:
dataout<=8'b10111101;
3'd3:
dataout<=8'b100000111;
3'd4:
dataout<=8'b10111111;
3
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