1、—1—開關控制數碼管的VHDL程序的設計與實現摘要本設計是利用所學過的電子線路課程知識，利用QuartusII軟件，結合所學知識設計一個，具有使用開關控制數碼管功能。文章分析了整個電路的工作原理，還說明了各程序模塊的功能，并對最終結果就行了總結。通過此次設計加深了對課程的理解，掌握了一些基本邏輯器件的功能和使用方法。本設計通過軟件設計電路，方便快捷，避免了硬件布線的繁瑣，提高了效率。關鍵詞開關；數碼管；VHDL程序AbstractThi

2、sdesignistousethelearnedelectroniccircuitcourseknowledgeuseQuartusIIsoftwarecombinedwiththedesignofaknowledgewhichhasthefunctionofdigitalswitchcontroltube.Thispaperanalyzesthewholeelectriccircuitprincipleofwkalsothatthea

3、ppsmodulesofthesystemthefinalresultswilldosummary.Throughthisdesigndeepenedtotheunderstingofthecoursemasterthebasiclogicdevicesofsomefunctionuse.Thisdesignconvenientquickavoidthehardwarewiringtrivalimproveefficiencythrou

4、ghthesoftwaredesigncircuit.KeywdSwitch；Digitaltube；VHDLprogram1前言VHDL是一種應用廣泛的硬件描述語言，設計者可以通過它編寫代碼，通過模擬器仿真驗證其功能，完成邏輯綜合與邏輯優(yōu)化，最后通過下載到相應的可編程邏輯器件(如FPGA)中來實現設計。本設計是利用QuartusII軟件，采用VHDL語言設計一個用8個開關對應8個數字顯示。按sw0到sw7可以顯示1到8的數值，并在選擇

5、開關時發(fā)出聲響。完成后下載到實驗箱，實現設計功能。1.1QuartusII簡介MaxplusII作為Altera的上一代PLD設計軟件，由于其出色的易用性而得到了廣泛的應用。目前Altera已經停止了對MaxplusII的更新支持。QuartusII是Altera公司繼MaxplusII之后開發(fā)的一種針對其公司生產的系列CPLDPGFA器件的綜合性開發(fā)軟件，它的版本不斷升級，從4.0版到10.0版，該軟件有如下幾個顯著的特點：1、Qua

6、rtusII的優(yōu)點該軟件界面友好，使用便捷，功能強大，是一個完全集成化的可編程邏輯設計環(huán)境，是先進的EDA工具軟件。該軟件具有開放性、與結構無關、多平臺、完全集成化、豐富的設計庫、模塊化工具等特點，支持原理圖、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（AlteraHardwareDeionLanguage）等多種設計輸入形式，內嵌自有的綜合器以及仿真器，可以完成從設計輸入到硬件配置的完整PLD設計流程。QuartusII可以在XP、L

7、inux以及Unix上使用，除了可以使用Tcl腳本完成設計流程外，提供了完善的用戶圖形界面設計方式。具有運行速度快，界面統(tǒng)一，功能集中，易學易用等特點。2、QuartusII對器件的支持—3—的細節(jié)，因此工作量通常較大。VHDL語言卻最適合于描述電路的行為，即描述電路的功能，然后由綜合器來生成符合要求的電路網絡。設計者在熟悉基本單元電路的描述風格，積累一定的設計經驗后，就會為用VHDL設計同等性能電路的高效率所鼓舞。(3)VHDL的硬件

8、描述與具體的工藝技術和硬件結構無關，當門級或門級以上的描述通過仿真檢驗后，再利用相應的工具將設計映射成不同的工藝，因此電路的設計與工藝的改變是相互獨立的。彼此的改變不會產生不良影響，并且VHDL硬件描述語言的實現目標器件的選擇范圍廣泛，可使用各系列的CPLD、FPGA及各種門陣列器件。(4)VHDL具有類屬描述語句和子程序調用等功能，對于己完成的設計源程序，可以通過修改類屬參數表和函數的辦法來改變設計的規(guī)模和結構。VHDL具有豐富的仿真

9、語句和庫函數，使得門電路級的功能仿真、檢查成為可能，使設計者對整個工程設計的結構和功能的可行性做出決策。(5)VHDL作為一種IEEE的工業(yè)標準，使VHDL的設計成果便于重復利用和交流。這就更進一步推動了VHDL語言的推廣及完善。另外，由于其語法嚴格，給閱讀和使用帶來極大的便利。2硬件設計本設計硬件平臺采用武漢理工大學EDA實驗箱，如下圖所示。所用到的部分有LED數碼管、開關、蜂鳴器等，具體連接如下。data_o[0]PIN_103ke