EDA74160计数器设计

《EDA74160计数器设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《EDA74160计数器设计（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、沈阳工程学院EDA技术课程设计专业班级：电子专112学生姓名：杨媛指导教师：包妍就阳工程费院课程设计任务书课程设计题目:74160计数器设计系 别自控系学生姓名杨媛指导教师包妍课程设计进行地点:班级电子101学号 2011337206职称 讲师实训F213任务下达时间：2013年12月20日 起止日期：2013年12月30日起至2014年1月10日止系主任 田景贺 2013年12月10日批准以下内容根据各专业特点自行确定（如条件、资料、内容、任务、进度安排及要求等）：1. 设计题目：设计模拟74LS160计数器1.1设计目的：（1）掌握模拟74LS160计数器的构成、原理与设计方法；（2）熟悉

2、MAXPLUSII软件的使用方法。1.2基本要求：（1）能用VHDL语言设计模拟74LS160计数器电路；（2）能进行计数器硬件下载；（3）应用层次化的设计方法。1.3发挥部分：（1）设计输入信号波形，并进行设计仿真；（2）编程并进行硬件仿真；2. 对设计说明书、论文撰写内容、格式、字数的要求1）课程设计说明书（论文）是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少 于3000字。2）学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课 程设计说明书（论文）的结构及各部分内容要求可参照沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整 齐。3）说明书

3、（论文）手写或打印均可。手写要用学校统一的课程设计用纸，用 黑或蓝黑墨水工整书写；打印时按沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范 的要求进行打印。4）课程设计说明书（论文）装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、 中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。3. 时间进度安排:顺序阶段日期计划完成内容备注112. 30-12.31选题，搜集资料，熟悉设计环境201.02-01.06调试程序301.07-01.08仿真程序401. 09-01. 10完成课程设计说明书（论文）、进行答辩沈阳工程学院EDA课程设计成绩评定表系（部）:自动化学院班级：电子专112 学生姓名：杨指导教师评审其苦见评价 内容

4、具 体 要 求权重评 分加权 分调研论证能独立查阅文献，收集资料；能制定课程设计方案 和口程安排。0. 15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能 够独立完成设计工作，0. 25432工作 量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度 适宜。0. 25432说明 书的 质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字 通顺，技术用语准确，符号统一，编与齐全，图表 完备，书写工整规范。0. 55432指导教师评审成绩 （加权分合计乘以12）分加权分合计指导教师签名：年 月曰评阅教师评审负1见评价 内容具 体 要 求权重评 分加权 分查阅 文献查阅文献有一定广泛性；有综合

5、归纳资料的能力0. 25432工作 量工作量饱满，难度适中。0. 56432说明 书的 质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字 通顺，技术用语准确，符号统一，编与齐全，图表 完备，书写工整规范。0. 35432评阅教师评审成绩 （加权分合计乘以8）分加权分合计评阅教师签名：年 月曰课程设计总评成绩摘要74LS160计数器具有异步清零、同步置位的功能。运用译码程序在FPGA/CPLD 中实现十进制显示，通过EDA原理图设计方法利用prim库中MAX-7000s系列芯 片进行记数显示。运用MAX-PLUS II软件进行程序的编译，并用MAX-PLUS II软 件对电路进行仿真，最后将该电

6、路下载到实验箱验证74LS160计数器功能的正确 性。关键字：计数器，MAX-PULS 11软件，EDA技术摘要I1引言12 MAX-PLUSII软件介绍22. 1 MAX-PLUS II的输入方式22.2 MAX-PLUS II 的功能、特点22.3 MAX-PLUS II的操作环境23 74LS160 计数器43. 1 74160 的功能43.2 VHDL语言程序设计43.3程序输入与波形仿真53.3. 1程序输入53.3.2波形仿真6附录A174160引脚图10附录A274160功能表10附录A374160计数器程序101引言EDA即电子设计自动化技术，是指以计算机为基本工作平台,把应用

7、电子技 术、计算机技术、智能化技术融合在一个电子CAD通用软件包中，辅助进行三方 面的电子设计工作，即集成电路设计、电子电路设计以及PCB设计。总之,EDA技 术的基本特征是采用具有系统仿真和综合能力的高级语言描述。它一般采用自顶 向下的模块化设计方电子产品世界。EDA的发展经历了三个重要阶段，分别为20世纪70年代的计算机辅助设计 阶段，该阶段是早期的电子系统硬件设计采用的是分立元件，随着集成电路的出 现和应用，硬件设计进入到大量选用中小规模标准集成电路阶段。再者是20世 纪80年代的计算机辅助工程设计阶段，此阶段的初级阶段的硬件设计是用大量 不同型号的标准芯片实现电子系统设计的。随着微电子

8、工艺的发展，相继出现了 集成上万只晶体管的微处理器、集成儿十万直到上百万储存单元的随机存储器和 只读存储器。最后是20世纪90年代电子设计自动化阶段，为了满足系统用户提 出的设计要求，最好的办法是由用户自己设计芯片，让他们把想设计的电路直接 设计在自己的专用芯片上。到现在为止，EDA己经向着高密度、大规模的的方向发展，向系统内可重构 的方向发展，向着低电压、低功耗的方向发展。但是由于所设计的数字系统的规模大小不一，且系统内部逻辑关系复杂，如 何划分逻辑功能模块便成为设计数字系统的最重要的任务。2 MAX-PLUS I I软件介绍2.1 MAX-PLUS 11的输入方式MAX-PLUS II开发

9、系统是易学易用的完全集成化的设计开发环境。目前己发行 10. 0版本。该软件与LATTICE公司的ISPEXPERT及FOUNDATION相比具有使用简 单，操作灵活，支持的器件多，设计输入方法灵活多变等特点。常见的设计输入 方法如下：（1）图形设计输入：MAX-PLUS 11的图形设计输入较其他软件更容易使用， 因为MAX+PLUS II提供丰富的库单元供设计者使用，尤其是在MAX+PLUS 11里提供 的mf库儿乎包含了所有的74系列的器件，在prim库里提供了数字电路中所有的 分离器件。因此只要具有数字电路的知识，儿乎不需要过多的学习就可以利用 MAX+PLUS II 进行 CPLD/F

10、PGA 的设计。（2）文本编辑输入：MAX-PLUS 11的文本输入和编译系统支持VHDL语言、 VERILOG语言、AHDL语言三种输入方式。（3）波形输入方式：如果知道输入、输出波形，也可以采用波形输入方式O（4）混合输入方式：MAX-PLUS II设计开发环境，支持图形设计输入、文本 编辑输入、波形编辑输入的混合编辑。2.2 MAX-PLUS II的功能、特点MAX-PLUS II是一个完全集成化的可编程逻辑环境，能满足用户各种各样的设 计需要。它支持Altera公司不同结构的器件，可在多平台上运行。MAX-PLUS 具有灵活性和高效性，有丰富的图形界面，可以随时访问在先帮助文档，含有非

11、 常丰富的操作界面，对设计者来说是很直观，乂简单容易操作。不仅如此，MAX-PLUS H还可以根据输入的高低电平自动输出输出波形，只要 你给出输入的波形，再用一个简单的操作就可以让MAX-PLUS II软件自动形成输 出波形。使用该软件设计能大大的缩短设计时间。MAX-PLUS 11开发系统众多突出 的特点，使它深受广大用户的青睐。2.3 MAX-PLUS 11的操作环境MAX-PLUS II由设计输入、项目处理、项目检验和器件编程等4部分组成， 如图2. 3. 1所示。所有这些部分都集成在一个可视化的操作环境下。MAX-PLUS II管理窗口包括项目路径、工作文件标题条、MAX-PLUS I

12、I菜单 条、快捷工具条和工作区等几个部分。MAX-PLUS II还为用户提供了功能强大的在线帮助功能。通过使用在线帮 助，用户可以获得设计中所需的全部信息。在线帮助可以通过使用功能键或鼠标打开。按F1键可以获得对话框内容、 高亮度菜单命令或弹出式的帮助信息；按Shift+Fl键或点击快捷工具按纽即可 进入在线帮助状态，此时点击屏幕上任何可见的条目，都可获得有关该项的帮助 信息。设计输入项目编译MAX-PLUSIIMAX-PLUSII编译器数据库文本编辑器图形编辑器网表提取器建库器MAX-PLUSIIMAX-PLUSII逻辑适配器符号编辑器波形编辑管/P综合器项目校验MAX-PLUSn 仿真器M

13、AX-PLUSII时间分析器层次提示/器件编程MAX-PLUSII 编程器MAX-PLUS II 信息处理器 和图 2. 3. 1MAX-PLUSII的组成3 74LS160计数器74160是一个十进制计数器，它具有计数允许、复位和预置数据功能。其逻 辑功能说明如表3.1所示。表3. 1 74LS160逻辑功能表功能输入输出操作MRCPCEPCETPEDnQnTe复位LXXXXXLL预置HCXXLLLL预置HCXXLHHdn计数HCHHHXHdn保持HXLXHXQndn保持HXXLHXQnL3. 1 74160的功能（1）异步清零当赤（CLR ）=0时，不管其他输入的状态如何（包括时钟信号CP

14、）,计数 器输出将被直接置零，称为异步清零。（2）同步置数在赤=1的条件下，当Z5 （LOAD ）=0且有时钟脉冲CP的上升沿作用时， D。、D】、皿D,输入端的数据将分别被Q，Q所接收。由于这个置数操作要与CP 上升沿同步，且D。、D：、D,、D3的数据同时置入计数器，所以称为同步置数。（3）计数当Ci = P=ENP=ENT=1时，74160处于计数状态，电路从0000状态开始， 连续输入16个计数脉冲后，电路将从1111状态返回到0000状态，RCO端从高 电平跳变至低电平。可以利用RCO端输出的高电平或下降沿作为进位输出信号。3. 2 VHDL语言程序设计LIBRARY IEEE;USE 正EE.STD.LOGIC-l 164.ALL;USE 正EE.STD_LOGIC-UNSIGNED.