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1、 西 安 邮 电 学 院 毕 业 设 计（论 文）题 目： 基于可编程逻辑器件的 数字抢答器电路的设计 学 院： 电子工程学院 系 部： 微电子学系 专 业： 集成电路设计与集成系统 班 级： 集电0701 学生姓名： 王龙胜 导师姓名： 王涛 职称： 讲师 起止时间：2011年 3月 28日至2011年 7月1日西 安 邮 电 学 院毕业设计(论文)任务书 学生姓名王龙胜指导教师王涛职称讲师学院电子工程学院系部微电子学系专业集成电路设计与集成系统题目基于可编程逻辑器件的数字抢答器电路的设计 任务与要求采用自顶向下的设计方法，使用硬件描述语言（VHDL），设计一个四路抢答器，并通过Mentor
2、公司的modelsim进行仿真。要求：1 在前期的工作中学会查阅文献资料的方法，能够尽快了解并掌握与本课题相关的一些知识，并了解国内外的研究现状。2 在此基础上，通过软件编程实现题目要求，并进行仿真，得到一些结果并对其进行正确的分析。最后如果有条件下载到硬件芯片上。3 最后通过毕业论文的撰写，达到总结和提高的目的。开始日期2011年3月28日完成日期2011年7月1日主管院长(签字)年月日西 安 邮 电 学 院毕 业 设 计 (论文) 工 作 计 划 学生姓名王龙胜指导教师王涛职称讲师学院电子工程学院系部微电子学系专业集成电路设计与集成系统题目基于可编程逻辑器件的数字抢答器电路的设计工作进程起
3、 止 时 间工 作 内 容2011.3.28-2011.4.11查阅资料了解该题目的研究现状，完成开题报告2011.4.12-2011.5.2对该课题相关的知识进行学习，掌握VHDL硬件描述语言的编程方法2011.5.3-2011.6.6针对题目要求进行编程，用计算机仿真，并对结果进行分析，得出一些有益的结果，最后如果有条件下载到硬件芯片上2011.6.7-2011.7.1论文的撰写和成稿，准备答辩主要参考书目（资料）1、PLD与数字系统设计 李辉 编著 西安电子科技大学出版社，2005.52、CPLD应用技术与数字系统设计 陈云洽 保延翔 编著 电子工业出版社，2003.53、基于Quart
4、us2 的FPGA/CPLD数字系统设计实例 周润景 图雅 张丽敏 编著 电子工业出版社4、CPLD/FPGA可编程逻辑器件应用与开发王道宪 著，国防工业出版社，2004.15、VHDL基础及经典实例开发 孟庆海 张洲 编著 西安交通大学出版社2008.46、EDA技术和应用， 陈新华著，机械工业出版社，2008.8主要仪器设备及材料计算机一台并可以上互联网，相应的仿真软件及硬件芯片论文（设计）过程中教师的指导安排每周答疑一次对计划的说明 西安邮电学院毕业设计(论文)开题报告 电子工程 学院 微电子学 系集成电路设计与集成系统 专业 2007 级 01 班课题名称： 基于可编程逻辑器件的数字抢
5、答器电路的设计 学生姓名： 王龙胜 学号：04076027指导教师： 王涛 报告日期： 2011年3月25日 1 本课题所涉及的问题及应用现状综述本课题设计一个简单的数字电路系统，运用 VHDL 硬件描述语言来设计抢答器。此抢答器功能齐全，可以实现四组的抢答判别、答题计时、答题计分功能，同时应用数码管来显示时间和分数的变化。根据本课题的要求，按照典型的 EDA 设计思路，对抢答器系统进行需求和功能分析。按自顶向下的层次进行行为级描述和数据流描述。此计时器的设计采用模块化结构，主要由以下 4 个组成，即 抢答判别模块、抢答计分模块、答题计时模块和总控制模块。在设计此抢答器时，采用模块化的设计思想
6、，使设计起来更加简单、方便、快捷。CPLD/FPGA 是近几年集成电路中发展最快的产品。可编程逻辑器件依然是集成电路中最具活力和前途的产业。采用可编程逻辑器件设计逻辑系统克服了分离逻辑器件设计的种种缺点，设计工作从低级的依赖于设计人员的智慧的实现方式，上升到能够精确地反映设计思想的高层次，设计周期，成本降低，体积减小，可靠性高。目前，可编程逻辑器件的应用十分广泛，但是主要集中在电子领域中。目前计时器的设计大都比较的复杂，所用芯片太多，造成整体的价格提高，而且软件设计比较的复杂。导致性价比不是很高，很难得到广泛的推广。基于 CPLD用 VHDL 设计的抢答器一改他们的缺点，硬件比较的简单，软件也
7、很容易。因此，实用性比较大。2本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分析抢答器重点研究的关键问题：用硬件描述语言 VHDL 来实现每个模块的功能；系统设置外部操作开关；整个电路的设计借助于 modelsim软件设计，并运用数字逻辑电路相关理论知识，并进行仿真，得到了预期的结果。运用硬件描述语言 VHDL 来设计整个电路，系统仿真和硬件实现。 如果程序只用于仿真，那么几乎所有的语法和编程方法都可以使用。 但如果我们的程序是用于硬件实现（例如：用于 FPGA 设计），那么我们就必须保证程序“可综合”（程序的功能可以用硬件电路实现）。 不可综合的 HDL 语句在软件综合时将被
8、忽略或者报错。 我们应当牢记一点：“所有的 HDL 描述都可以用于仿真，但不是所有的 HDL 描述都能用硬件实现。解决的思路：用 VHDL语言进行自上而下的设计，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。其基本设计流程如下：（1） 提出设计说明书，即用自然语言表达系统项目的功能特点和技术参数等。（2） 建立 VHDL 行为模型，进一步是将设计说明书转化为 VHDL 行为模型。（3） VHDL 行为仿真。利用 VHDL 仿真器对顶层系统的行为模型进行仿真测试，检查模拟结果继而进行修改和完善。（4） VHDL_RTL 级建模。（5）前端功能仿真。（6）逻辑综合。（
9、7）测试向量生成。（8）功能仿真。（9）结构综合。（10）门级时序仿真。(11)硬件测试。实现预期目标的可行性分析：VHDL 语言具有很强的电路描述和建模能力，能从多个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬件设计任务，提高了设计效率和可靠性。 VHDL 具有与具体硬件电路无关和与设计平台无关的特性，并且具有良好的电路行为描述和系统描述的能力，在语言易读性和层次化结构化设计方面表现了强大的生命力和应用潜力。因此，VHDL 支持各种模式的设计方法，用 VHDL 来设计抢答器的一大优点是设计者可以专心致力于其功能的实现，而不需要对不影响功能的与工艺有关的因素花费过多的时间和精力。3完成本课题
10、的工作方案2011.3.28-2011.4.11查阅资料了解该题目的研究现状，完成开题报告2011.4.12-2011.5.2对该课题相关的知识进行学习，掌握VHDL硬件描述语言的编程方法2011.5.3-2011.6.6针对题目要求进行编程，用计算机仿真，并对结果进行分析，得出一些有益的结果，最后如果有条件下载到硬件芯片上2011.6.7-2011.7.1论文的撰写和成稿，准备答辩4指导教师审阅意见指导教师(签字)： 年 月 日说明：本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。西安邮电学院毕业设计 (论文)成绩评定
11、表学生姓名王龙胜性别男学号04076027专 业班 级集电0701课题名称基于可编程逻辑器件的数字抢答器电路的设计课题类型硬件设计难度一般毕业设计（论文）时间2011 年3月28日7月1日指导教师王涛(职称 讲师 )课题任务完成情况论文 19 (千字)； 设计、计算说明书 (千字)； 图纸 (张)；其它(含附件)：指导教师意见分项得分：开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；论文撰写（规范） 分； 学习态度 分； 外文翻译 分指导教师审阅成绩：指导教师(签字)： 年 月 日评阅教师意见分项得分：选题 分； 开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；论文撰写（规
12、范） 分； 外文翻译 分评阅成绩： 评阅教师(签字)： 年 月 日验收小组意见分项得分：准备情况 分； 毕业设计（论文）质量 分； （操作）回答问题 分验收成绩：验收教师(组长)(签字)： 年 月 日答辩小组意见分项得分：准备情况 分； 陈述情况 分； 回答问题 分； 仪表 分答辩成绩： 答辩小组组长(签字)： 年 月 日成绩计算方法(填写本系实用比例)指导教师成绩 () 评阅成绩 () 验收成绩 () 答辩成绩 ()学生实得成绩(百分制)指导教师成绩 评阅成绩 验收成绩 答辩成绩 总评 答辩委员会意见毕业论文(设计)总评成绩(等级)： 院答辩委员会主任(签字)： 学院(签章) 年 月 日备注
