摘要VHDL非常适用于可编程逻辑器件的应用设计。尤其在大容量CPLD和FPGA的应用设计中,若采用以往的布尔方程或门级描述方式,很难快速有效地完成。VHDL能提供高级语言结构,方便地描述大型电路,快速地完成设计。它是一种标准语言,它的设计描述可被不同的工具所支持,可用不同器件来实现。文中以基于FPGA的电子密码锁的设计为实例,从方案的确定,各阶层的划分,VHDL的应用,采用了VHDL自顶向下的设计方法。它是一种高效率设计出它体积小、功耗低、价格便宜、安全可靠、维护和升级都十分方便的电子密码锁电路。关键词:VHDL;自顶向下的设计方法;数字密码锁;EDA;数字系统ABSTRACTVHDLisverysuitabletothedesignofprogrammablelogicdevices.Itisdifficulttodesignlargeca-pacityCPLDandFPGAwiththedescriptionmethodofBooleanequationsorofgates.VHDLcanprovidehighlevellanguagestructure,describelargescalecircuitconvenientlyandcompletedesignrapidly.Itisastandardlanguage.Itsdesigndescriptioncanbesupportedbydifferenttoolsandimplementedbydifferentdevices.Thispaperintro-ducestheVHDLtop-downdesignmethodincludingschemedetermination,hierarchydivision,andInordertoFPGA-basedelectronicpassword-lockdesignasanexample.Itisahighlyefficientdesignofitssmallsize,lowpowerconsumption,cheap,safeandreliable,maintenanceandupgradesareveryconvenientelectronicpasswordlockcircuit.Keywords:VHDL;top-downdesignmethod;digitalcodelock;EDA;digitalsystem目录摘要…………………………………………………………ABSTRACT……………………………………………………第一章总体设计1.1设计任务和要求………………………………………………………………1.2设计方案的比较论证……………………………………………………………1.3基于FPGA电子密码锁总体设计框图…………………………………………第二章电子密码锁单元电路设计2.1可编程逻辑器件………………………………………………………………2.1.1FPGA器件的特点…………………………………………………………2.1.2设计器件的选择…………………………………………………………2.1.3设计方法采用自顶向下的设计…………………………………………2.2功能电路的设计………………………………………………………………2.2.1键盘扫描电路设计…………………………………………………………2.2.2时序产生电路设计…………………………………………………………2.2.3键盘消抖电路设计…………………………………………………………2.2.4键盘译码电路设计…………………………………………………………2.2.5按键存储电路设计…………………………………………………………第三章电子密码锁控制电路设计3.1数字按键输入部分………………………………………………………………3.2功能键输入部分…………………………………………………………………3.3三种工作模式……………………………………………………………………3.4系统各功能模块设计…………………………………………………………第四章电子密码锁显示电路设计4.1数据选择电路……………………………………………………………………4.1.1电路原理…………………………………………………………………4.2BCD对七段显示器译码电路……………………………………………………4.2.174LS48引脚图…………………………………………………………4.2.274LS48内部引脚功能………………………………………………4.2.3BCD对七段显示器译码电路原理……………………………………4.3七段显示器扫描电路………………………………………………………………第五章程序调试、波形仿真、结论分析5.1EDA工具简介………………………………………………………………………5.2FPGA的器件的配置与下载……………………………………………………5.2.1配置方式………………………………………………………………5.2.2基于差分的下载电缆……………………………………………………5.3程序调试、波形仿真…...
