基于MAX+PLUSⅡ的十進制計數(shù)器的設計
摘要:MAX+PLUSⅡ軟件是一種易學易用的設計開發(fā)環(huán)境,它在數(shù)字電路設計中的應用越來越廣泛。基于此,首先介紹了MAX+PLUSⅡ 軟件常用的設計輸入方法;其次設計了十進制計數(shù)電路,并用MAX+PLUSⅡ軟件對電路進行了仿真;最后將該電路圖下裁到實驗箱驗證了其功能的正確性。
關鍵詞:MAX+PLUSⅡ;VHDL;計數(shù)器
O 引言
MAX+PLUSⅡ開發(fā)系統(tǒng)是易學易用的完全集成化的設計開發(fā)環(huán)境。目前已發(fā)行10.0版本。該軟件與LATTICE公司的iSPEXPERT及 XILINX的FOUNDATION相比具有使用簡單,操作靈活,支持的器件多,設計輸入方法靈活多變等特點。常用的設計輸入方法如下:
(1)圖形設計輸入:MAX+PLUSⅡ的圖形設計輸入較其他軟件更容易使用,因為MAX+PLUSⅡ提供豐富的庫單元供設計者調(diào)用,尤其是在 MAX+PLUSⅡ里提供的mf庫幾乎包含了所有的74系列的器件,在prim庫里提供了數(shù)字電路中所有的分離器件。因此只要具有數(shù)字電路的知識,幾乎不需要過多的學習就可以利用MAX+PLUSⅡ進行CPLD/FPGA的設計。
(2)文本編輯輸入:MAX+PLUSⅡ的文本輸入和編譯系統(tǒng)支持AHDL語言、VHDL語言、VERILOG語言三種輸入方式。
(3)波形輸入方式:如果知道輸入、輸出波形,也可以采用波形輸入方式。
(4)混合輸入方式:MAX+PLUSⅡ設計開發(fā)環(huán)境,支持圖形設計輸入、文本編輯輸入、波形編輯輸入的混合編輯。
1 十進制計數(shù)器的設計
十進制計數(shù)電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要由消抖電路、BCD碼計數(shù)器和七段譯碼器構(gòu)成,各部分電路介紹如下:
1.1 開關防顫動電路
按鈕從最初按下到接觸穩(wěn)定要經(jīng)過數(shù)毫秒的顫動,鍵松開也有同樣問題,如圖2所示。鍵入時間ta因人而異,一般開關 ta<100ms。設置開關防顫動電路目的:按鍵一次,輸出一個脈沖。即將開關的實際輸出作為開關防顫動電路的輸入,而開關防顫動電路的輸出為圖2 所示的理想輸出。
1.2 BCD碼計數(shù)器
本設計采用的BCD碼計數(shù)電路由74160構(gòu)成,74160是十進制同步計數(shù)器(異步清除),在其功能表中,當LDN、ENT、ENP、CLRN四個輸入端都接高電平時,對CLK輸入脈沖上升沿進行計數(shù),由QA-QD輸出8421碼。[!--empirenews.page--]
1.3 七段譯碼器電路
本設計采用的七段譯碼器電路由7447和外部共陰極數(shù)碼管構(gòu)成,7447七段譯碼器將BCD8421碼譯成數(shù)碼管所需的七段數(shù)顯碼。
綜上所述,所設計的十進制計數(shù)器電路如圖3所示。
2 十進制計數(shù)器的仿真
打開PC機界面MAX+plusⅡ軟件,輸入圖3的電路圖;選菜單File\Project\Set Project to Current File,然后選菜單MAX+plusⅡ\complier編輯當前圖形文件;對圖3進行仿真,仿真結(jié)果如圖4所示。由圖4知:所設計的電路(圖3)符合十進制計數(shù)器的邏輯要求。
用Byte Blaster下載纜線聯(lián)結(jié)PC機并口和實驗箱J1(JTAG),打開實驗箱電源開關。選擇菜單項MAX+plusⅡ\Programmer,單擊 Program按鈕,即開始下載程序。打開實驗箱電源開關,連續(xù)按K52鍵,數(shù)碼管LED1將從0按順序變到9,符合十進制計數(shù)器的邏輯要求。
3 結(jié)束語
MAX+PLUSⅡ是電子設計領域的一場革命,它的應用越來越廣泛,MAX+PLUSⅡ在實驗教學的應用,不僅是提高設計效率的需要,更重要的是培養(yǎng)適應創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才的需要,以適應電子工業(yè)的競爭與發(fā)展。