毕业论文（设计）题目： 基于VHDL语言的 水表抄表器的设计 专业：电子信息工程 指导教师(职称)：二0 0八年四月二十四日学院本（专）科毕业论文(设计)开题报告学院：物理与机电工程专业：电子信息工程 课题名称 基于VHDL语言的水表抄表器的设计 建学号200402103指导教师吴春富职称学历副教授 本科 一、 开展本课题的意义与工作容：本课题的研究意义： 利用VHDL语言，通过对CPLD或FPGA编程，生成控制电路，显示电路，存储电路，使它们完全集成在一片CPLD或FPGA上。这种设计方法使整个系统更加小型化，大大缩小了体积，易于管理和屏蔽。同时易于做成产品，大规模生产，迅速占领市场，是EDA发展的趋势。但现在CPLD或FPGA价格相对单片机来说偏高，而且现阶段应用并不是很广泛。但是如果做成ASIC，大规模生产，其优势是很明显的。工作容：水表抄表器的方案设计 水表抄表器程序的模块化处理 水表抄表器的语言设计 VHDL语言的综合、仿真二、 课题工作的总体安排与进度：1-3周 开题报告，资料初步搜集。与指导老师沟通。4-5周 方案可行性论证，论文初期撰写，同时与指导老师沟通。6-7周 论文中后期撰写，完成论文初稿；进行系统的实验与仿真，并与指导老师沟通。 8周 系统调试，完成毕业设计和论文修改。与指导老师沟通。 9周 论文定稿并上交毕业论文终稿，与答辩。三、 课题预期达到的效果： FPGA是新型的可编程逻辑器件，能够将大量的逻辑功能集成于一个单个器件中，它所提供的门数从几百门到上百万门，可以满足不同的需要。因此用FPGA来实现抄表器从根本上解决了单片机的先天性限制问题。与以往的抄表器相比，用FPGA实现的抄表器有如下特点:1、集成度高。2、易于升级、换代，灵活适用于各种场合。 3、符合系统芯片(SOC, System On Chip)的发展要求。四、 指导教师意见：签名： 年 月 日不够填写可续页基于VHDL语言的水表抄表器的设计摘要伴随着集成电路(IC)技术的发展，电子设计自动化(EDA)逐渐成为重要的设计手段，已经广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域。EDA的一个重要特征就是使用硬件描述语言(HDL)来完成设计文件。诞生于1982年的VHDL语言是IEEE确认的标准硬件描述语言，在电子设计领域受到了广泛的接受。本课题以Altera公司的FLEXIOK系列产品为载体，在MAX+PLUSII开发环境下采用VHDL语言，设计并实现了水表抄表器。设计采用VHDL的结构描述风格，依据功能将系统分为四个模块，控制模块、计数模块、存储模块和显示模块，每个底层模块采用RTL (Registers TransferLanguage)级描述，整体生成采用MAX+PLUSII的图形输入法。通过波形仿真、下载芯片的测试，完成了抄表器的功能。 关键词:VHDL, CPLD/FPGA, MAX十PLUSH，水表抄表器 ABSTRACTThe Electronic Design Automation (EDA) technology has become an importantdesign method of analog and digital circuit system as the integrated circuitgrowing. One important characteristic of the EDA is one of the standarddescription languages validated by IEEE, which was firstly introduced in 1982.And it was widely used by electronic designer now. Based on the series productsof FLEXIOK developed by Altera Company, the projected design and complete systemof the reading instrument of water meter with VHDL language under the MAX+PLUSI1.The style of construction of VHDL language is adopted in the design. Accordingto the function the system is separated into four modules, the control module,the counter module, the memory module and the display module. Each bottom moduleis described by RTL (Register Transfer Language) and whole module is completedby the graphic input method of MAX+PLUS. The function of system is realizedthrough emulating the key waves and testing a chip. Key Words:VHDL, CPLD/ FPGA, MAX+PLUSII, the reading instrument of water meter目 录1. 绪论 (1)1.1 电子设计自动化(EDA)发展概述 (1)1.2 EDA的FPGA/CPLD开发 (1)1.3 硬件描述语言(VHDL) (2)1.4 水表抄表器的发展现状与本课题的研究意义 (2)2. 水表抄表器的方案设计 (3)2.1 水表抄表器的几种方案比较 (3)2.2 用FPGA实现水表抄表器 (4)2.3 水表抄表器的VHDL设计(4)3. 水表抄表器程序的模块化处理 (5)3.1 控制模块 (6)3.1.1 模块输入、输出 (6)3.1.2 模块流程 (6)3.2计数模块 (7)3.2.1 模块输入、输出 (8)3.2.2 模块流程 (8)3.3 存储模块 (9)3.3.1 模块输入、输出 (9)3.3.2 模块流程 (9)3.4 显示模块 (11)3.4.1 模块输入、输出 (11)3.4.2 模块流程 (11)3.5 抄表器模块构成 (12)3.5.1 抄表器的输入、输出 (12)3.5.2 抄表器系统说明 (12)4. 水表抄表器的语言设计 (13)4.1 VHDL语言的描述方式 (13)4.2 控制模块的VHDL设计 (14)4.3 计数模块的VHDL设计 (14)4.4 存储模块的VHDL设计 (15)4.5 显示模块的VHDL设计 (16) 4.6 整体设计模块的VHDL描述 (16) 5. VHDL语言的综合、仿真 (17)5.1 综合 (17)5.2系统VHDL描述波形仿真 (17)5.2.1 控制模块仿真 (17)5.2.2 计数模块仿真(18)5.2.3 显示模块仿真(18)结论 (18)致(18)参考文献(19)附录 1. 绪 论 21世纪人类将全面进入信息化社会，对微电子信息技术和微电子基础技术将不断提出更高的发展要求，微电子技术仍将继续是21世纪若干年代中最为重要的和最有活力的高科技领域之一。而集成电路(IC)技术在微电子领域占有重要的地位。伴随着IC技术的发展，电子设计自动化(Electronic Design Automation, EDA)已经逐渐成为重要设计手段，其广泛应用于模拟与数字电路系统等重要领域。1.1 电子设计自动化(EDA)发展概述1.1.1 EDA的发展历史2电子设计自动化(EDA)是一种实现电子系统或电子产品自动化设计的技术，它与电子技术、微电子技术的发展密切相关，吸收了计算机科学领域的大多数最新研究成果，以高性能的计算机作为工作平台，是20世纪90年代初从CAD(计算机辅助设计),CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试)和CA