《EDA技术及应用》实训报告1  系统设

1.1 设计要求

1.1.1 设计任务

设计并制作一台数字日历。

1.1.2 性能指标要求

⑴用Verilog HDL语言设计一个数字日历。

⑵数字日历能显示年、月、日、时、分和秒。

⑶通过开关分别控制对年、月、日或时、分、秒校对及自动切换、，并且

运用按钮对年、月、日或时、分、秒校对。

⑷通过按钮对数码管全部清零。

1.2 设计思路及设计框图

1.2.1设计思路

通过EDA课程的学习，可知运用Verilog HDL语言设计一个数字日历

括计时器模块(jsq60、jsq)、年月日模块(nyr2016)、控制模块(contr)、

校时选择模块(mux_4)、显示选择模块(mux_16)；然后将各个模块连接起来画成原理图再下载到实训仪上，调节开关及按钮来实现数字日历的功能。

1.2.2总体设计框图

2  各个模块程序的设计

地电平，用于万年历的自动倒换的显  ⑴使用了一个16分频的电路，输出rc是周期为16秒的方波，即8秒高电平、8秒示模式。

分析：如图所示，其中，clk是1秒时钟输入端，k1和k2是控制输入端，当k1k2=00或11时是自动显示模式，控制数码显示器用8秒钟时间显示年、月、日，另外8秒时钟时间显示时、分、秒；当k1k2=01时，仅显示年、月、日，同时用j1，j2，和j3校秒、校分、校时；当k1k2=10时，仅显示年、月、日，同时用j1、j2和j3校日、校月和校年；k是控制输出端。

⑵分别设计一个能显示年月日和时分秒的程序

校准年月日和秒分时的原理图如下：

分析：①当k=0时，开关j1,j2,j3校秒时分然后将信号分别送到jsq模块的jm(校秒)、jf(校分)、js(校时)。

②当k=1时，开关j1,j2,j3校年月日然后将信号分别送到nyr2009模块的jr(校日)、jy(校月)、jn(校年)。

计算年月日的模块如下：

分析：clrn是异步清除输入端，低电平有效；clk是时钟输入端，上升沿有效；jn、jy和jr分别是校年、校月、校日输入端；qn[15..0]、qy[7..0]、qr[7..0]分别是年、月、日的输出端。

显示时分秒与年月历的模块如下：

分析：①当k=0时，把jsq送来的时分秒的状态信号送到数码管显示。

②当k=1时，把nyr2016送来的年月日的状态信号送到数码管显示。

计算时分秒的模块如下：

分析: clrn是异步清除输入端，低电平有效；clk是时钟输入端，上升沿有效；jm、jf和js分别是校秒、校分、校时输入端；qm[7..0]、qf[7..0]、qs[7..0]分别是年、月、日的输出端;cout是进位；clkcout是由clk控制的秒秒脉冲。

⑶计时器24的模块如下：

3  调试过程

在这一次实训中我选择的是数字日历电路的设计。首先按照实训题目的要求进行电路的设计，编写好程序画好原理图；然后用Quartus9.0进行程序的调试和修改，看看那些地方有错误就把错误的地方改正；最后来到实验室下载到试验箱进行题目要求的验证和调试。

4  功能测试

4.1 测试仪器与设备

EDA实训仪的I/O设备 1台

4.2 性能指标测试

⑴数字日历能够显示年、月、日、时、分和秒。

⑵用EDA实训仪上的8只八段数码管分两屏分别显示年、月、日和时、分、秒，即在一定时间段内显示年、月、日，然后在另一时间段内显示时、分、秒，两个时间段能自动倒换。

⑶数字日历具有复位和校准年、月、日、时、分、秒的按钮，但校年和校时同用一个按钮，即在显示年、月、日时用此按钮校年，在显示时、分、秒时则用此按钮校时。

4.3 误差分析

无须误差分析

5  实训心得体会

这次实训，做的是万年历，在上课上的是刚好做过，觉得挺简单的，觉得挺放松，不过为了与老师在上课上做得不同，就小小的设计一个亮灯功能。不过真正做起来的时候发现了很多问题，因为上课的时候匆匆忙忙的完成万年历，当时对程序还不是很熟悉，要看书了解各条语句，对操作也不是太熟悉，要请教同学，但最终还是完成了，不过在验收的时候不能全部回答老师提出的问题，说明在EDA道路上还有走很长的道路。努力加油吧。通过这次EDA实训，我学会并熟悉运用quartus软件，非常感谢黄金海老师的耐心指导

6  参考文献

EDA技术与应用/江国强编著.——4版.电子工业出版社，2013。

附录

附录1：仿真波形图(部分模块)

cnt60模块仿真波形图

contr模块仿真波形图

mux-4模块仿真波形图

nyr2016模块仿真波形图

附录2:程序清单

⑴基于Verilog HDL的控制模块contr

module contr(clk,k1,k2,k);

input clk,k1,k2;

output reg k;

reg [3:0] qc;

reg rc;

always @(posedge clk)

begin qc=qc+1;

if (qc<8) rc=0;

else rc=1;

case ({k1,k2})

0:k=rc;

1:k=0;

2:k=1;

3:k=rc;

endcase

end

endmodule

⑵基于Verilog HDL的校时选择模块mux_4

module mux_4(k,jm,jf,js,jr,jy,jn,j1,j2,j3);

input k,j1,j2,j3;

output reg jm,jf,js,jr,jy,jn;

always

begin

if (k==0) {jm,jf,js}={j1,j2,j3};

else {jr,jy,jn}={j1,j2,j3};

end

endmodule

⑶基于Verilog HDL的显示模块mux_16

module mux_16(k,qm,qf,qs,qr,qy,qn,q);

input k;

input[7:0] qm,qf,qs,qr,qy;

input[15:0] qn;

output reg [31:0] q;

always

begin

if (k==0) begin

q[31:24]=0;

q[23:0]={qs,qf,qm};end

else q={qn,qy,qr};

end

endmodule

⑷基于Verilog HDL的年月日模块nyr2016

module nyr2016(clrn,clk,jn,jy,jr,qn,qy,qr);

input         clrn,clk,jn,jy,jr;

output [15:0] qn;  //年为4位有效数字，要16位显，赋值

output [7:0]  qy,qr; //月和日为2位有效数字，8位显示

reg  [15:0]   qn;

reg [7:0]     qy,qr;

reg           clkn,clky;//日的进位和月的进位

reg [7:0]     date;//日的中间变量年

reg           clkn1,clkn2,clkn3;//的个、十、百位的进位

initial  begin clkn1=1;clkn2=1;clkn3=1;end//初始化程序

initial  begin qn='h2000;qy=1;qr=1;end

always @(posedge (clk^jr) or negedge clrn)//校日程序

begin

if (~clrn) qr=1;

else begin

if (qr==date) qr=1;//每个月的天数不同，所以赋值的data不一样

else qr=qr+1;

if (qr[3:0]=='ha) begin

qr[3:0]=0; qr[7:4]=qr[7:4]+1;end

if  (qr==date)  clky = 1;

else clky = 0;end

end

always @(posedge clky^jy or negedge clrn)//月程序

begin

if (~clrn) qy=1;

else begin

if (qy=='h12) qy=1;

else qy=qy+1;

if (qy[3:0]=='ha) begin

qy[3:0]=0;qy[7:4]=qy[7:4]+1;end

if  (qy=='h12)  clkn = 1;

else clkn = 0;end

end

always

begin

case (qy)//不同月的天数选择

'h01: date='h31;

'h02:   begin

if ((qn%4==0)&(qn%100 != 0)|(qn%400==0)) date='h29;

else date='h28; end//闰年和非闰年二月的天数判断

'h03: date='h31;

'h04: date='h30;

'h05: date='h31;

'h06: date='h30;

'h07: date='h31;

'h08: date='h31;

'h09: date='h30;

'h10: date='h31;

'h11: date='h30;

'h12: date='h31;

default :date='h30;

endcase

end

always @(posedge (clkn^jn) or negedge clrn )//年程序

begin

if (~clrn) qn[3:0]=0;//个位进位程序

else begin if(qn[3:0]==9) qn[3:0]=0;

else qn[3:0]=qn[3:0]+1;

if (qn[3:0]==9) clkn1=0;

else clkn1=1;end

end

always @(posedge clkn1 or negedge clrn )

begin

if (~clrn) qn[7:4]=0;//十位进位程序

else begin if(qn[7:4]==9) qn[7:4]=0;

else qn[7:4]=qn[7:4]+1;

if (qn[7:4]==9) clkn2=0;

else clkn2=1;end

end

always @(posedge clkn2 or negedge clrn )

begin

if (~clrn) qn[11:8]=0;//百位进位程序

else begin if(qn[11:8]==9) qn[11:8]=0;

else qn[11:8]=qn[11:8]+1;

if (qn[7:4]==9) clkn3=0;

else clkn3=1;end

end

always @(posedge clkn3 or negedge clrn )//年程序显示程序

begin

if (~clrn) qn[15:12]=2;

else if(qn[15:12]==9) qn[15:12]=0;

else qn[15:12]=qn[15:12]+1;

end

endmodule

⑸基于Verilog HDL计数器jsp

全部资料51hei下载地址：

EDA万年历.rar

(1.2 MB, 下载次数: 122)

2018-5-14 17:46 上传

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