EDA脈沖按鍵電話顯示器要點

1、東北石油大學課程設計課 程 eda技術課程設計題 目 脈沖按鍵電話顯示器院 系電子科學學院專業(yè)班級電子信息工程學生姓名學生學號指導教師2012年3月2日東北石油大學課程設計任務書課程 eda技術課程設計題目脈沖按鍵電話顯示器專業(yè) 電子信息工程 姓名 學號主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等主要內(nèi)容：設計一個準確地反映按鍵數(shù)字具有 8位顯示的電話按鍵顯示器，該電話顯示器要求具有重撥的功能, 當按下重撥鍵時，能夠顯示最后一次輸入的電話號碼?；疽螅?、設計一個具有8位顯示的電話按鍵顯示器；2、能準確地反映按鍵數(shù)字；3、顯示器顯示從低位向高位前移，逐位顯示按鍵數(shù)字，最低位為當前輸入位;4、設置一個

2、重撥”鍵，按下此鍵，能顯示最后一次輸入的電話號碼；5、掛機2秒后或按熄滅按鍵，熄滅顯示器顯示。主要參考資料：1潘松著.eda技術實用教程（第二版）.北京：科學出版社,2005.2康華光主編.電子技術基礎 模擬部分.北京：高教出版社，2006.3閻石主編.數(shù)字電子技術基礎.北京：高教出版社,2003.完成期限2012.3.5指導教師專業(yè)負責人2012年3月2日一、總體設計思想1 .基本原理ed微術就是依賴功能弓5大的計算機，在 eda：具軟件平臺上，對以硬件描 述語言hd為系統(tǒng)邏輯描述手段完成的設計文件，自動的完成邏輯編譯、化簡、 分割、綜合、布局布線以及邏輯優(yōu)化和仿真測試，直至實現(xiàn)既定的電子線

3、路系 統(tǒng)功能。在本次課程設計中是用vhd語言實現(xiàn)一個能準確地反映按鍵數(shù)字、具有 8位 顯示的電話按鍵顯示器。摘機時開始工作，顯示器顯示從低位向高位前移，逐 位顯示按鍵數(shù)字，最低位為當前輸入位；設置一個“重撥”鍵，按下此鍵能顯 示最后一次輸入的電話號碼；掛機2秒后或按熄滅鍵，熄滅顯示器顯示。2 .設計框圖圖1脈沖按鍵電話顯示器總體設計方案二、設計步驟和調(diào)試過程1、總體設計電路本文設計的脈沖按鍵電話顯示器由五個模塊組成：按鍵電路、譯碼器、移 位寄存、鎖存器和數(shù)碼管顯示電路，其中移位寄存、鎖存器和數(shù)碼管譯碼顯示 電路為系統(tǒng)的主要組成部分。做u2sh0w:u1cleari clk1i diali re

4、.dialf din1i9.01isme - 6eg716.0fc-l-=ga7.ol keyout圖2總體設計電路模塊2、模塊設計和相應模塊程序2.1 頂層文件按鍵電路模塊。提供“ 0”到“9”數(shù)字按鍵的輸入，同時設置有撥號鍵, 清除鍵，掛機鍵和重撥鍵。(1)頂層文件程序模塊程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity up_key isport(din1:in std_logic_vector(9 downto 0);clk1,clear,dial,re_dial:in

5、std_logic;keyout:out std_logic;seg71:out std_logic_vector(6 downto 0);seg8:out std_logic_vector(7 downto 0);end entity;architecture one of up_key iscomponent show isport(din:in std_logic_vector(9 downto 0);clk,clear,dial,re_dial:in std_logic;keyout:out std_logic;set:out std_logic_vector(3 downto 0);

6、seg8:out std_logic_vector(7 downto 0);end component;component tra isport(bcd1:in std_logic_vector(3 downto 0);seg7:out std_logic_vector(6 downto 0);end component;signal set_1:std_logic_vector(3 downto 0); beginu1:showportmap(din1,clk1,clear,dial,re_dial,keyout,set_1,seg8);u2:tra port map(set_1,seg71

7、);end architecture one;(2) 各端口說明分別為：輸入：din19, 0 ： 09十個數(shù)字鍵；clk1:時鐘脈沖；clear刪除鍵；dial:撥號鍵；re dail重撥鍵輸出：keyoutseg716seg32：可輸入數(shù)字指示燈；, 0 ： 8 位數(shù)碼管；, 0 ：數(shù)碼管的七段；2.2 bcd譯碼模塊譯碼器有兩個功能。第一，把輸入的一位鍵值轉(zhuǎn)換成四位bcd碼；第二,把 4 位二進制碼譯成相應的數(shù)碼管輸出顯示碼。(1)bcd譯碼子程序模塊程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsign

8、ed.all;entity tra isport(bcd1:in std_logic_vector(3 downto 0);seg7:out std_logic_vector(6 downto 0);end entity;architecture one of tra isbeginprocess(bcd1)isbegincase bcd1 iswhen 0000=seg7seg7seg7seg7seg7seg7seg7seg7seg7seg7seg7=0000000;end case;end process;end architecture;(2)bcd譯碼模塊電路tra：u2圖3 bcd譯

9、碼程序模塊電路各端口說明分別為：輸入：輸出：bcd13 0: 4位bc照；數(shù)碼管的七段顯示2.3 鍵值顯示模塊數(shù)碼管顯示用于將設置好的每個按鍵的鍵值在數(shù)碼管上顯示出來。由于實 驗過程中需要使用8個數(shù)碼管，因此數(shù)碼管顯示模塊必須加上數(shù)碼管片選及移 位得程序，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入以后從低位向高位移動、顯示。(1)鍵值顯示子程序 模塊程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity show isport(din:in std_logic_vector(9 downto 0);clk,cl

10、ear,dial,re_dial:in std_logic;keyout:out std_logic;set:out std_logic_vector(3 downto 0);seg8:out std_logic_vector(7 downto 0);end entity;architecture one of show issubtype ten is std_logic_vector(3 downto 0);signal bcd :ten;type number1 is array(7 downto 0) of std_logic_vector(3 downto 0);signal num

11、ber : number1;signal key,key1,clk1,dial1,re_dial1:std_logic;signal count:std_logic_vector(3 downto 0);signal count1:std_logic_vector(3 downto 0);signal count2:std_logic_vector(2 downto 0);signal din1: std_logic_vector(9 downto 0);signal lock: std_logic_vector(31 downto 0);beginprocess(clk)isbeginif

12、rising_edge(clk) thencount1=count1+1;end if;end process;clk1=0 when count11100 else 1;process(clk1)isbeginif rising_edge(clk1) thendin1(9 downto 0)=din(9 downto 0);dial1=dial;re_dial1=re_dial;end if;end process;key=(din1(0) or din1(1) or din1(2) or din1(3) or din1(4) ordin1(5) or din(6) or din1(7) o

13、r din1(8) or din1(9);process(clk1)isbeginif falling_edge(clk1) thenif count2=100 thenif clear=0and re_dial=0 thenkey1=key;elsif clear =1 and re_dial=0 thenkey1=clk;else key1=re_dial1;end if;count2=000;elsecount2=count2+1;end if;end if;end process;process(din1)isbeginif din1(6)=1 then bcd=0110;elsif

14、din1(1)=1 then bcd=0001;elsif din1(2)=1 then bcd=0010;elsif din1(3)=1 then bcd=0011;elsif din1(4)=1 then bcd=0100;elsif din1(5)=1 then bcd=0101;elsif din1(0)=1 then bcd=0000;elsif din1(7)=1 then bcd=0111;elsif din1(8)=1 then bcd=1000;elsif din1(9)=1 then bcd=1001;else bcd=0000;end if;end process;key

15、out=key1;process(key1)isbeginif rising_edge(key1) thenif clear=0 and re_dial1=0 thennumber(7)=number(6);number(6)=number(5);number(5)=number(4);number(4)=number(3);number(3)=number(2);number(2)=number(1);number(1)=number(0);number(0)=bcd;elsif clear=1 and re_dial1=0 thennumber(0)=number(1);number(1)

16、=number(2);number(2)=number(3);number(3)=number(4);number(4)=number(5);number(5)=number(6);number(6)= number(7);number(7)=1111;elsenumber(7)= lock(31 downto 28);number(6)= lock(27 downto 24);number(5)= lock(23 downto 20);number(4)= lock(19 downto 16);number(3)= lock(15 downto 12);number(2)= lock(11

17、downto 8);number(1)= lock(7 downto 4);number(0)= lock(3 downto 0);end if;end if;end process;process(clk)isbeginif rising_edge(clk) thencountset=number(7);seg8set=number(6);seg8set=number(5);seg8set=number(4);seg8set=number(3);seg8set=number(2);seg8set=number(1);seg8set=number(4);seg8null;end case;en

18、d process;process(dial1)isbeginif rising_edge(dial1) thenlock(31 downto 28)=number(7);lock(27 downto 24)=number(6);lock(23 downto 20)=number(5);lock(19 downto 16)=number(4);lock(15 downto 12)=number(3);lock(11 downto 8)=number(2);lock(7 downto 4)=number(1);lock(3 downto 0)=number(0);end if;end proce

19、ss;end architecture;(2)鍵值顯示模塊shoaf：u1圖4按鍵顯示控制框圖各端口說明分別為：輸入：輸出:din 9, 0: 09十個數(shù)字鍵；keyout :可輸入數(shù)字指示燈；clk時鐘脈沖；set3, 0:鍵值的bc網(wǎng)clear刪除鍵；seg32, 0:數(shù)碼管的七段;dial:撥號鍵；re_dail重撥鍵3、仿真及仿真結果分析圖5仿真圖x g j rl x j 6d( ljj x rldc 0 .二 %頤奴屹欲滋儂隊設孩儂4、實驗調(diào)試結果將程序下載進行硬件測試。在quartus h開發(fā)環(huán)境中進行管腳鎖定，連接好 數(shù)碼管驅(qū)動電路，然后將目標文件下載到器件中。最終可以看到按鍵正常顯示、 “重撥”鍵功能正常、達到設計要求。三、結論及心得體會通過本次課程設計，讓我在以前所學知識的基礎上，更加了解了對eda語言編程的認識，不僅強化了以前所學過的知識，并且學到了許多書本上沒有的 知識，極大的擴展了我的知識面，所獲匪淺。從復習以前所學的知識到對整體設計的了解，再從概要設計、詳細設計到開始使用軟件以及最后的調(diào)試，整個過程都很充實。雖然遇到不少困難，但當我通過自己查資料向老師請教及與同學相互討論而設計出解決方案并成功實現(xiàn)時，那種成就感和滿足感就讓我忘了所有的辛