第一章 设计原理

UART协议是数据通信及控制系统中广泛使用的一种全双工串行数据传输协议，在实际工业生产中有时并不使用UART的全部功能。只需将其核心功能集成即可。波特率发生器、接收器和发送器是UART的三个核心功能模块，利用Verilog-HDL语言对这三个功能模块进行描述并加以整合UART（即Universal Asynchronous Receiver Transmitter 通用异步收发器）是广泛使用的串行数据传输协议。随着FPGA/CPLD的飞速发展与其在现代电子设计中的广泛应用，FPGA/CPLD功能强大、开发过程投资小、周期短、可反复编程、保密性好等特点也越来越明显。因此可以充分利用其资源，在芯片上集成UART功能模块，从而简化了电路、缩小了体积、提高了可靠性，而且设计时的灵活性更大，周期更短。

1.1 UART基本特点

基本的UART通信只需要两条信号线（RXD、TXD）就可以完成数据的相互通信，接收与发送是全双工形式。TXD是UART发送端，为输出；RXD是UART接收端，为输入。

UART的基本特点是：

（1）在信号线上共有两种状态，可分别用逻辑1（高电平）和逻辑0（低电平）来区分。在发送器空闲时，数据线应该保持在逻辑高电平状态。

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这次EDA课程设计历时两个星期，在整整两个星期的日子里，可以说是苦多于甜，但是可以学的到很多很多的东西，同时不仅可以巩固以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次设计，进一步加深了对EDA的了解，让我对它有了更加浓厚的兴趣。特别是当每一个子模块编写调试成功时，心里特别的开心。但是在编写顶层文件的程序时，遇到了不少问题，特别是各元件之间的连接，以及信号的定义，总是有错误，在细心的检查下，终于找出了错误和警告，排除困难后，程序编译就通过了，心里终于舒了一口气。在波形仿真时，也遇到了一点困难,想要的结果不能在波形上得到正确的显示:在设定输入的时钟信号后，数字秒表开始计数，但是始终看不到秒和小时的循环计数。后来，在数十次的调试之后，才发现是因为输入的时钟信号对于器件的延迟时间来说太短了。经过屡次调试，终于找到了比较合适的输入数值：时钟周期设置在15秒左右比较合适。另外，Endtime的值需要设置的长一点：500us左右，这样就可以观察到完整的仿真结果。

其次，在连接各个模块的时候一定要注意各个输入、输出引脚的线宽，因为每个线宽是不一样的，只要让各个线宽互相匹配，才能得出正确的结果，否则，出现任何一点小的误差就会导致整个文件系统的编译出现错误提示，在器件的选择上也有一定的技巧，只有选择了合适当前电路所适合的器件，编译才能得到完满成功。

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前言

 

 

 伴随着科技时代的步伐，现代电子产品正在以前所未有的革新速度，向着功能多样化、体积最小化、功耗最低化的方向迅速发展。以大规模可编程逻辑器件为基础，并且广泛运用现代化计算机技术的一门最新技术——EDA，应运而生。他的诞生，大大提高了电子设计自动化的程度，并且缩短了产品开发的周期，提高了产品的竞争力，进而引发了现代电子产品设计领域里的一场革命。

  他的应用前景更是让人喜出望外。首先，EDA技术，将广泛应用于高校电类专业的实践教学工作中。对于电子技术课程设计，特别是数字系统性的课题，在EDA实验室不许添加任何心的东西，即可设计出各种比较复杂的数字系统，并且借助于实验开发系统可以方便地进行硬件验证，如设计频率计、交通控制灯、秒表等。其次，EDA技术也将在科研工作和新产品的开发中应用。由于可编程逻辑器件性能价格比的不断提高，开发软件功能的不断完善，EDA技术具有软件的方式设计硬件，可用有关软件进行各种仿真，系统可现场编程、在线升级，整个系统可集成在一个芯片上等特点，这将使其广泛应用于科研工作和新产品的开发工作中。再次，EDA技术也将在专用集成电路的开发另约发挥举足轻重的作用。可编程期间制作厂家可按照一定的规格以通用器件形式大量生产，用户可按通用器件从市场上选购，然后按自己的要求通过编程实现专用集成电路的功能。因此，对于集成电路制造技术与世界先进的集成电路制造技术尚有一定产距的我国，开发具有自主知识产权的专用集成电路，已成为相关专业人员的重要任务。最后，EDA技术也将为传统几点设备的升级换代和技术改造带来全新的空气。利用EDA技术进行传统机电设备的电气控制系统的重新设计或技术改造，可以大大缩短周期，降低设计成本，并且能够提高产品或设备的性能，缩小产品体积，提高产品的技术含量。提高产品的附加值。

 

目录

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学号     

EDA课程设计

课程名称      EDA技术     

题目名称   简易逻辑分析仪  

学生学院     信息工程学院 _

专业班级                    

学    号                    

学生姓名                    

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 EDA课程设计

实验1多功能数字电子钟

1.1 实验目的

1.2 实验仪器与器材

1.EDA开发软件                                            一套

2.微机                                                一台

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这是一次综合性很强的实验，从最初的模型规划，到具体功能的实现，再到电路的连接，直至最后的电路调试，每一个环节都让我加深了对实际问题的思考，同时也让我动手能力有了很大的提高。

这次最大的收获就是学会了很系统地去解决一个实际问题，学会了巧妙运用模块化的思想。在整个电路设计与实现中，最成功的地方就是有条理地将功能细化，分成一个一个小的功能来实现。没做好一个小功能实现的电路，就将其集成为一块具有此功能的芯片，这样，在之后的电路连接中就只要将这块芯片接入即可，最后就这样一级一级地将电路集成，最后生成的电子钟电路就只是一块芯片，只要加一些其他外部控制开关与显示电路就能实现此多功能电子钟的各功能。

在这个过程中，我更深刻地体会从分立元件到中下规模集成电路再到大规模集成电路的组成过程。同时也更加深入地了解了Quarterii这一软件的更多的功能。更重要的是在此过程中，我学会了独立思考，遇到问题一步一步去研究与解决解决，对于电路出现的问题不急于拆线，而是一部分一部分地对其应有的功能进行调试，对问题进行各个击破。总而言之，这次实验让我觉得受益匪浅，不再觉得学无所用。实验所解决的问题与生活紧密相连，从而将平时学书本上的理论与实践很好地结合起来，最终当做出成品时，有很大的成就感。

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EDA课程设计论文

论文题目：EDA概述及计数器设计

设计者:   牟俸呈   

               指导老师：包明  

               学  号： 10907990416

               专业班级：109079904

中 国 · 重 庆

2011 年 4月

目录

1. 摘要，关键字………………………………………………………3

2. 正文…………………………………………………………………4

2.1 EDA技术的基本特征………………………………………………4

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EDA 课程设计

------A/D0809转换控制设计

一、 课题要求：

二、 1.利用实验箱上FPGA芯片控制ADC0809的时序，进行AD转换，然后将ADC0809转换后的数据以十六进制的数据显示出来。

三、 2.     实现时必须严格遵守ADC0809的工作时序，在编写代码时要注意。对选定的通道输入一个模拟量，调节电位器改变输入的模拟量。

关键字：AD0809 VHDL

四、 实验目的

1、 了解ADC0809的工作原理。

2、 了解用扫描方式驱动七段码管显示的工作原理。

3、 了解时序电路FPGA的实现。

4、 学习用VHDL语言来描述时序电路的过程。

五、 硬件要求

1、 可变时钟源。

2、 七段码显示。

3、 A/D转换芯片ADC0809

4、 主芯片EP1K10TC100—3。

5、 三个拨动开关，进行地址选择。

六、 实验原理

该实验是利用FPGA控制ADC0809的时序，进行AD转换，然后将ADC0809

转换后的数据以十六进制的数据显示出来。

ADC0809是8位8通道的逐次比较式AD转换芯片。该芯片管脚如右图所示。芯片引脚及其说明如下：

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