本项目基于FPGA技术,旨在设计并实现一个高效的数字秒表系统。通过硬件描述语言编程,实现了时间显示、计时和复位等功能模块,具有高精度与可靠性。
本科生毕业论文(设计)开题报告书
题目:基于FPGA的数字秒表设计
学生姓名:***********
学 号: **********
专业班级:自动化******班
指导老师: ************
2010年 3月 20日
论文(设计)题目: ISP技术及其应用研究
课题目的、意义及相关研究动态:
本课题的主要目的是运用所掌握的数字电子技术的基础知识和电路设计方法,将这些理论与EDA技术结合起来。通过使用强大的EDA仿真软件进行仿真实验,并利用下载工具将其移植到特定硬件设备中实现实时运行验证,以证明设计方案的有效性。这不仅有助于综合应用我们学到的知识于复杂的逻辑系统当中,还能够提升我们的实践技能;同时也能帮助学生了解现代复杂数字芯片的设计方法和相关工具的使用,为将来进入电子技术公司从事集成化电子产品设计工作打下坚实基础。
课题的意义在于:秒表是一种常用的计时设备。本项目将利用EDA技术和FPGA器件来创建一种新型的基于可编程逻辑阵列(PLD)的数字秒表设计方案。这种方案不仅提供了传统PLD技术所不具备的高度灵活性,还大大提高了工作效率和经济效益,并标志着可编程技术的重大进步;此外,由于其具有高速度等优点,在实际应用中能够发挥重要作用。
相关研究动态:如今EDA概念的应用范围非常广泛,涵盖了机械、电子通信、航空航天等多个领域。目前该技术已经在众多企业和科研机构得到了广泛应用。例如在飞机制造过程中从设计到飞行模拟的各个环节都可能涉及到了EDA技术的支持。本段落所讨论的是针对电路设计等领域的EDA应用。
课题的主要内容(观点)、创新之处:
本课题的核心在于创建一个采用六位LED数码管显示分钟和秒数,能够以0.1s及0.01s为单位进行计时的数字秒表系统,并且可以通过按键实现启动/停止功能以及复位清零操作。
具体要求包括:设计方案需合理科学;确保系统的稳定性和抗干扰性;硬件电路简洁明了。此外该设计还需具备以下几项基本功能:
- 可通过启停按钮控制计时开始或结束;
- 计数器上限设为59分59.99秒,超过此数值则触发警报,并允许手动调整计时长度;
- 设置复位键以确保无论何时按下均可清零重置。
本设计将使用FPGA器件并通过VHDL语言编程实现下载与仿真测试。创新点在于:
1)采用软件方式定义硬件结构;
2)通过开发工具自动完成从软件到硬件的转换过程;
3)在设计阶段可利用相关软件进行各种仿真实验验证;
4)支持现场编程和在线升级功能;
5)整个系统集成于单一芯片内,体积小、能耗低且可靠性高。