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描述硬件电路设计的语言，其共同的特点在于能形式 化地抽象表示电路的行为和结构支持逻辑设计中层次与范围的描述可借用高体的器件结构，从逻辑功能和行为上进行描述和设计。
的程序特点是将项工程设计，或 称为设计实体可以是个元件电路模块或个系统分成外部或称可示部分，即端 口和内部或称为不可视部分，即结构体两部分，外部负责对设计实体和端口引脚 命名和说明，内部负责对模块功能和算法进行描述。
在对个设计实体定义了外部界面 后，旦其内部结构功能开发完成，即可生成共享功能模块，这就意味着，在顶层综 合或其他设计中可以直接调用这个实体模块。
具有较强的行为描述能力，可避开 具体的器件结构，从逻辑功能和行为上进行描述和设计。
顶层综 合或其他设计中可以直接调用这个实体模块。
具有较强的行为描述能力，可避开 具在对以是个元件电路模块或个系统分成外部或称可示部分，即端 口和内部或称为不可视部分，即结构体两部分，外部负责对设计实体和端口引脚 命名和说明，内部负责对模块功能和算法进行描述。
部分内容简介要用于描述数字系统的结构行为功能和接口，非常适合用于可编程逻 辑芯片的应用设计。
除了含有许多具有硬件特征的语句外，的语言形式和描述风 格与句法十分类似于般的计算机高级语言。
的程序特点是将项工程设计，或 称为设计实体可以是个元件电路模块或个系统分成外部或称可示部分，即端 口和内部或称为不可视部分，即结构体两部分，外部负责对设计实体和端口引脚 命名和说明，内部负责对模块功能和算法进行描述。
在对个设计实体定义了外部界面 后，旦其内部结构功能开发完成，即可生成共享功能模块，这就意味着，在顶层综 合或其他设计中可以直接调用这个实体模块。
具有较强的行为描述能力，可避开 具体的器件结构，从逻辑功能和行为上进行描述和设计。
语言 是在年，由公司的 首创的。
后来成为的主要设计者和 的第个合伙人。
在年设计出第个关于的仿真器， 年他对的发展又作出另个巨大贡献，提出了用于快速门级仿真的算 法。
随着算法的成功，语言得到迅速发展。
年 公司收购了公司，语言成为公司的私有财产，年， 公司公开了语言，成立了组织来负责 的发展。
于年制定了的标准，即。
年，接受为标准，即 标准，年进步修订，定为标准。
现在很多供应 商把作为其软件输入输出的标准。
例如， 等厂商都提供了的支持。
与的比较 和作为描述硬件电路设计的语言，其共同的特点在于能形式 化地抽象表示电路的行为和结构支持逻辑设计中层次与范围的描述可借用高级语言 的精巧结构来简化电路行为的描述具有电路仿真与验证机制以保证设计的正确性支 持电路描述由高层到低层的综合转换硬件描述与实现工艺无关便于文档管理易于 理解和设计重用。
目前版本的与在行为级抽象建模的覆盖范围方面也有所不同。
般认为在系统抽象方面比强些。
较为适合算法级 寄存器传输级逻辑级门级设计。
而 更为适合特大型的系统级设计。
设计中电路简化问题的探讨 随着集成电路技术的发展，用传统的方法进行芯片或系统设计已不能满足要求， 迫切需要提高设计效率。
在这样的技术背景下，能大大降低设计难度的设计方 法正越来越广泛地被采用。
但是设计是行为级的设计所带来的问题是设计者 的设计思考与电路结构相脱节。
设计者主要是根据的语法规则对系统目 标的逻辑行为进行描述，然后通过综合工具进行电路结构的综合编译优化，通过 仿真工具进行逻辑功能仿真和系统时延的仿真。
用进行集成电路的设计，牵涉 到对语言的使用方法和对设计的理解程度。
本文讨论了以下几个简化和优化电 路设计的个值得注意的方面 在用进行设计中要注意避免不必要的寄存器描述。
在编写程序前要先对整个设计进行较深入的了解，科学的划分设计，多设想几种 方案再进行比较，用多个较少位数的单元取代较多位数的单元。
在延时要求不高的情况下，可提取逻辑电路公因子，把它分解成含有中间变量的 多级电路。
和在设计数字电路中的应用 以为工具的设计方法与传统的人工设计方法相比，有以下几个优点 缩短了开发周期提高了效率产品的质量得到了提高。
用进行数 字系统开发与设计，其设计的抽象层次有个，分别是系统级芯片级寄存器级 门级电路级和版图硅片级，可以在不同的抽象层次级别上设计系统。
使用 作为开发环境时应该根据软件支持的芯片资源情况选择合适的设计层 次。
在设计中，常常采用多进程描述的方法来进行程序设计，通过使用进程可 以把整体的功能模式选择键用于计时长度模式选择 蜂鸣器溢出报警，则发出蜂鸣声 论证分析 课题的角度来说可以选用单片机和芯片作为系统的，从优势上讲利用单 片机作为控制系统的核心元器件，其最大的优势是电路简单，价格便宜，实验所需仪器 少。
而是英文的缩写，即现场可编程门阵列，它是 在等可编程器件的基础上进步发展的产物。
它是作为专用集成电 路领域中的种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原 有可编程器件门电路数有限的缺点。
可在有现成的条件下，还是有其具大的优势 比如它的高速性，让我们更清楚地认识到硬件的性能及硬件描述语言对硬件的驱动。
是电路中设计周期最短开发费用最低风险最小的器件之。
所以本方案 选用以作为核心器件来设计。
第章系统设计 整个系统设计是采用自顶向下分析，自底向上设计。
将数字秒表系统的整体分解为 各个模块电路。
本章详细介绍了数字秒表系统的各个模块的设计，并对各个模块的每 个部分进行了分析，在后半部分还对系统模型进行了访真与程序调试。
各模块之间的每 个坏节都是深思熟虑而成，各自完成相应的功能并组成个统的整体。
系统的总体设计 顶层电路设计 数字秒表的顶层电路图及时序分析采用硬件描述语言设计个复杂电路系统，运用自顶 向下的设计思想，将系统按功能逐层分割的层次化设计方法。
在顶层设计中，要对内部 各功能块的连接关系和对外的接口关系进行描述，而功能块实际的逻辑功能和具体的实 现形式则由下层模块来描述。
图顶层电路图 根据数字秒表的系统原理框图，设计系统的顶层电路图如图所示。
根据图 所示的数字秒表系统顶层电路图，按照自顶向下的设计思路，编写各个模块的源程序，最 后再对各个模块进行组合，编写顶层描述的源程序。
数字秒表系统原理框图 数字秒表的设计原理 本设计可分为五个主要模块 键输入模块电路含消抖电路 时钟分频电路模块 调整控制电路主控电路模块 计时电路模块 按键 按键消抖处理分频电路 主控电路 计时电路 报 警 控 制 七段数码 管译码电 路 蜂鸣器七段数码管 输入 显示控制电路模块包括溢出报警控制 系统的总体设计 各个输入输出端口的作用如下 为外部时钟信号，为复位信号。
为启停开关，用于开始结束计时操作 为模式选择键，用个电平信号进行模式选择 ④是数据扫描显示的公共七段数码显示驱动端，。
它经过外接的译码器译 码后接数码管的公共端。
用于控制蜂鸣器发声。
当时，扬声器发出蜂鸣声， 表示计时超出计时长度溢出报警 键输入模块电路含消抖电路 秒表面板上有个按键键，键及键。
因为设计采用的是机械式的按键，由 于存在机械触动的弹性作用，个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也 不会马上断开。
因而在闭合及断开按键的瞬间均伴随有连串的抖动。
抖动时间的长短 由按键的机械特性决定，般为。
按键时的抖动 按键的闭合稳定时间的长短由操作人员的按键动作决定，般为零点几秒至数秒。
键按下 前沿抖动 闭合抖动 后沿抖动 按键抖动会引起被误读多次。
为确保对键的闭合仅作次处理，必须去除按键抖动。
通常在按键较少时可用硬件方法消除抖动，般采用触发器作为常用的消抖电路， 如果按键较多时，常用软件消除抖动。
在的设计应用中，软件消抖的方法即可使用 触发器进行消抖，也可通过检测按键按下的时间进行消抖。
消抖模块的源程序设计 源程序说明 工作原理 本模块描述的防抖动电路属于计数器型防抖动电路。
其工作原理是，设置个模值 为的控制计数器，在人工按键时，执行加计数时，计 数器进入状态。
计数器只在状态有输出。
计数器进入状态，处于保持状态。
总 之，按键次，计数器只有个单脉冲输出。
防抖动原理 按键是产生抖动的根源，按照设计，只有按键持续时间大于个时钟周期，计 数器输出才可能产生有效的正跳变，输出个单
【MT47】【毕业设计】基于FPGA的数字秒表设计的开发与实现.doc文档
