電子課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告_培訓(xùn)課件

1、電子課程電子課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告電22李自帥2012010916PARTPARTA音樂音樂計(jì)算器計(jì)算器一、一、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪康?.加強(qiáng)EDA實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)自頂向下、分模塊的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。2.進(jìn)一步提高調(diào)試數(shù)字系統(tǒng)的能力。3.了解并掌握異步串行通信原理。4.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)功能模塊為后續(xù)課程的設(shè)計(jì)項(xiàng)目打下良好基礎(chǔ)。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)任務(wù)基于FPGA實(shí)驗(yàn)板設(shè)計(jì)一個(gè)音樂計(jì)算器。計(jì)算器由矩陣鍵盤輸入數(shù)字和運(yùn)算符，完成兩個(gè)數(shù)的加、減、與、

2、或、比較運(yùn)算，將參與運(yùn)算的數(shù)及結(jié)果顯示在數(shù)碼管和發(fā)光二極管上。例如：完成12345的運(yùn)算，操作方法是：當(dāng)鍵盤輸入1、2、3時(shí)，數(shù)碼管上先后顯示1、12、123；接著輸入運(yùn)算符“”；然后鍵盤輸入4、5，數(shù)碼管上先后顯示4、45最后按下“=”，數(shù)碼管上顯示運(yùn)算的結(jié)果168。運(yùn)算符和等號(hào)均不顯示。顯示運(yùn)算數(shù)和結(jié)果。1.1.必做任務(wù)必做任務(wù)（1）參與運(yùn)算的數(shù)字在0～999范圍內(nèi)。運(yùn)算符有、、、、cmp。（2）輸入數(shù)字和運(yùn)算結(jié)果在數(shù)碼管上顯示，若

3、為負(fù)數(shù)點(diǎn)亮發(fā)光二極管D1。（3）比較結(jié)果用發(fā)光二極管D2顯示，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)數(shù)小于第二個(gè)數(shù)的時(shí)發(fā)光管亮。D4作為標(biāo)志位zero。（4）用發(fā)光二極管D3、和carry_out的顯示。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果為0時(shí)，zero為1；當(dāng)加法運(yùn)算最高位有進(jìn)位時(shí)，carry_out為1；當(dāng)減法運(yùn)算最高位產(chǎn)生借位時(shí)，carry_out為0。（5）音樂控制開關(guān)控制是否響起音樂。打開開關(guān)，當(dāng)運(yùn)算結(jié)果分別為正、負(fù)時(shí)，蜂鳴四、設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)1.1.key_scankey_s

4、can模塊模塊（1）狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖如下：轉(zhuǎn)化圖如下：0：初始狀態(tài)，所有數(shù)據(jù)均歸零，當(dāng)輸入有數(shù)字后跳轉(zhuǎn)到1狀態(tài)；1：輸入了三位被加數(shù)（此處以加法為例，其他運(yùn)算類似）的第一位，當(dāng)輸入為數(shù)字時(shí)跳轉(zhuǎn)為2狀態(tài)，為符號(hào)時(shí)跳轉(zhuǎn)到5狀態(tài)，為等號(hào)時(shí)跳轉(zhuǎn)為10狀態(tài)；2：輸入了三位被加數(shù)的第二位，當(dāng)輸入為數(shù)字時(shí)跳轉(zhuǎn)為2狀態(tài)，為符號(hào)時(shí)跳轉(zhuǎn)到5狀態(tài)，為等號(hào)時(shí)跳轉(zhuǎn)為10狀態(tài)；3：輸入了三位被加數(shù)的第三位，當(dāng)輸入為數(shù)字時(shí)跳轉(zhuǎn)為4狀態(tài)，為符號(hào)時(shí)跳轉(zhuǎn)到5狀態(tài)，為等號(hào)時(shí)跳

5、轉(zhuǎn)為10狀態(tài)；4：輸入了超過三位的被加數(shù)，被加數(shù)保持不變，當(dāng)輸入為數(shù)字時(shí)保持4狀態(tài)，為符號(hào)時(shí)跳轉(zhuǎn)到5狀態(tài)，為等號(hào)時(shí)跳轉(zhuǎn)為10狀態(tài)；5：輸入了符號(hào)位，當(dāng)輸入為數(shù)字時(shí)跳轉(zhuǎn)為6狀態(tài)，為符號(hào)時(shí)保持在5狀態(tài)并更新ALU_OP的值，為等號(hào)時(shí)跳轉(zhuǎn)為10狀態(tài)；6：輸入三位加數(shù)的第一位，當(dāng)輸入為數(shù)字時(shí)跳轉(zhuǎn)為7狀態(tài)，在基本功能中輸入符號(hào)時(shí)所有變量保持不變等待下一次輸入，在拓展功能中跳轉(zhuǎn)至11狀態(tài)，輸入等號(hào)時(shí)跳轉(zhuǎn)為10狀態(tài)；7：輸入三位加數(shù)的第二位，當(dāng)輸入為