1、逻辑，复位有效时设置为逻辑端口设置逻辑端口设置数据端口设置时钟周期。仿真通过后，可以看到输出端口数据发生的变化，同时可以观测到输入端口设置逻辑时间段内，信号被复位。图.的仿真波形•图.是.文件编译生成的符号文件。图.符号文件•图.是的仿真波形。输入端口设置逻辑，复位有效时为逻辑端口设置逻辑端口输入端口设置时钟周期。仿真通过后，可以看到输出端口数据的变化，同时可以看到输入端口为逻辑时，信号复位功能。图.仿真波形•图.是.文件编译后生成的符号文件。图.符号文件•图文件的仿真波形。输入端口设置逻辑，复位有效时设为逻辑端口设置逻辑端口设置数•资源占用统计如下专用输入引脚，占用输入输出引脚占用逻辑单元，占用分配扩展，占用。据端口设置时钟周期。仿真通过后，可以看出输出端口数据的变化，同时可以观测到输入为逻辑时的信号复位功能。图文件的仿真。
2、子程序，这些子程序分别是和。图.给出主程序与子程序之间的层次关系。图.主程序与子程序的层次关系图.是.文件仿真波形。由图可以看出，输入端口设置逻辑端口设置逻辑端口设置逻辑端口设置时钟端口设置写信号，可以看到输出端口数据发生的变化。图.仿真波形图.是生成的符号文件。图.的符号文件•图.是的仿真波形。输入端口设置逻辑端口设置逻辑端口设置逻辑端口设置逻辑，仿真后，可以看出输出端口数据发生的变化。图.的仿真波形•图.是.文件编译后生成的符号文件。图.的符号文件图.是的仿真波形。输入端口设置逻辑，复位时设置为逻辑端口设置逻辑端口设置为端口设置逻辑时钟，仿真通过后可以看出对应输出口数据变化，同时可以观测到输入端口设置逻辑时间段内的复位功能。图.的仿真波形•图.是.文件编译后产生的符号文件。图.的符号文件•图.是的仿真波形。输入端口设置为。
3、程序，正确后开始进行仿真。仿真前信号的设置如下端口设置为时钟周期信号，周期为端口设置为时钟周期信号，周期为端口设置为逻辑端口设置为逻辑端口设置数据为。仿真通过后可以看到对应输出端口数据发生的变化，的仿真波形如图.所示。•作者使用公司的完成项目设计，打开.报告文件，可以了解详细的集成电路资源利用与分配情况。图.的仿真波形•.人机接口电路的设计与实现••接口电路的分析接口电路的设计.人机接口电路的设计与实现•人机接口电路在微机系统中应用非常广泛，主要接口有数码管显示键盘和显示器等。在系统设计中人机接口电路的设计与开发也是个重要的环节，例如，数码管的静态和动态扫描显示矩阵方式的键盘扫描按键去抖动键码识别等。这里主要讨论矩阵方式的键盘接口电路的设计与实现。•接口电路的分析•矩阵方式的键盘接口电路的设计主要包含的矩阵扫描去抖动键码识别。
4、多路选通单元端口输入输出单元以及端口输入输出控制选择单元。图.是的结构框图。表.是的接口引脚功能类型及其说明。图.结构框图名称类型属性功能说明时钟片选读数据控制写数据控制复位积存器地址总线数据输入总线口输入总线口输入总线口输入总线口数据使能口数据使能数据输出总线口输出总线口输出总线口数据使能总线口输出总线表.的引脚功能及类型说明•三种工作方式的时序波形不同，图.给出工作方式的时序波形。读者如果需要了解方式和的时序波形可以查阅相关资料。方式输入时序波形方式输出时序波形图.工作方式的时序波形接口电路的设计•的程序中的前几条语句说明调用的库及其相关的程序包接着是的端口描述，其中输入输出端口的定义与定义相同其他语句是的功能描述。•这里采用元件例化的设计方法，主程序包含相对独立的个例化的程序生成的符号文件。图.符号文件•程序仿真•编译。
5、钟。•根据上述分析，的数据接收过程定义如下信号•数据接收保持信号，标准逻辑向量型••数据接收存储器，标准逻辑向量型••数据接收校验位，标准逻辑型•产生数据接收校验位，标准逻辑型••数据接收停止位，标准逻辑型•数据接收时钟，标准逻辑型•数据接收空操作，标准逻辑型•数据接收准备读操作，标准逻辑型••图.是个奇校验的接收数据时序图，假定接收正确，因此没有给出校验溢出帧出错等信号。图.数据接收时序图程序设计.库与实体端口的定义的设计中，调用的库文件有库，打开的程序包有。•实体端口的定义如下•时钟•接收数据读操作•发送数据写操作•接收数据•复位清零•发送数据•准备接收数据•准备发送数据•接收数据校验错误•接收帧数据错误•接收溢出错误•双向数据总线•.程序设计•的程序设计分为部分。第部分是时钟设计，第二部分是发送数据设计，第三部分是接收。
6、及显示功能的设计，下面以键盘接口电路的设计为例。•接口电路的系统时钟频率为，接口电路的主要功能是分频和扫描。利用系统时钟的分频产生的键查询时钟，十分频后产生的触发时钟。在触发时钟的高电平期间送出列扫描数据，将得到的行数据送去抖动电路，去抖动后读入，根据行列数据之间的关系确定其键值。•键盘布局如图.所示，图.是设计电路编译通过后生产的符号文件。图.键盘电路示意图图.的符号文件接口电路的设计.去抖动电路设计去抖动电路的基本设计原理电路采用的时钟接收输入数据，如果连续三次数据为零，可以确认数据是稳定的，且可以接收。如图.所示是去抖动电路的设计，采用图形设计输入。图.键盘去抖动电路以上是通用的抖动消除电路设计，由触发器构成。信号稳定时间由触发器的个数决定。该单元电路命名为，该电路作为元件将在下面的程序中调用。•.键盘扫描显示电路的设。
7、数据设计，第四部分是异步控制设计，第五部分是发送与接收异步控制设计。•结构体采用顺序语句设计，结构体命名为，项目名为。下面提供的是的设计参考程序，图.是的参考时钟信号•按键信号••键盘扫描输出信号••显示输出信号••••图.是.文件的层次结构。图文件的层次结构图.是的仿真波形，可以看到输入端口的设置，端口设置逻辑信号，仿真通过后可以看出对应输出口数据发生的变化。图文件的仿真波形•.并行接口电路的设计与实现•接口电路的分析•接口电路的设计.并行接口电路的设计与实现•是典型的可编程并行接口芯片，广泛用于各种外设接口电路中。用可编程逻辑器件，如和系列设计可以实现的设计，设计具有个可编程接口静态读写模式同步处理设计模式等功能的并行接口电路。•接口电路的分析•可编程并行接口芯片从结构上看主要有四部分组成控制寄存器和逻辑分配单元数据输出。
8、计•下面是键盘串行扫描显示电路实体的描述，具体程序中采用元件例化语句调用键盘去抖动电路。••••••••••••••••••完成模计数器的设计，且仿真通过之后，执行菜单下的命令，生成符号，该符号将成为当前项目库中的个元件。模计数器的原理图设计这里采用原理图输入方式设计模计数器，输入信号有计数使能清零时钟输出信号有以及进位输出。调用库中已有的元件符号三输入与非门非门等，构成符合要求的计数器，图.是模计数器的原理图。图.模计数器原理图顶层文件设计•执行菜单下的建立新文件，文件名为.。在.空白处双击鼠标左键，打开对话框选择调用的元件，在元件列表区可看到已经生成的两个元件和，调用和，连接构成时钟电路的顶层设计文件，.文件如图.所示。图.顶层.文件•对顶层设计文件.进行编译和仿真，调整仿真时间和栅格尺寸，观察仿真波形。在菜单下选择调整。
9、用生成的配置文件.进行配置与下载。图.仿真波形•图.是主程序编译后生成的符号文件。图.主程序生成的符号文件•选用器件，编译后，打开生成的报表文件.，可以看到器件内部资源的分配情况。芯片有八个逻辑单元和。表.是八个逻辑单元的资源分配情况。•表.八个逻辑单元资源分配情况名称阵列模块逻辑单元引脚分配扩展外部连接送时序图。图.数据发送时序图.数据接收数据接收同样存在位三种串行数据长度的问题，必须根据设置的不同情况将数据完整地取下来。接收数据时还有个特殊情况，移位时钟不是始终存在，移位时钟在接受到起始位的中间开始产生，到停止位的中间时结束。接受到停止位后，给出中断信号，并提供相应的校验出错帧出错以及溢出等。•数据接收时，需引入和两个信号，为高电平时表示捕捉到起始位，为高电平时表示不在移位状态，利用这两个信号就可以产生接收所需要的移位时。
10、显示栅格的大小。在菜单下选择设置仿真时间。利用左侧工具栏上的波形绘制图标，可以方便地对波形文件进行编辑，如输入时钟信号，和设置为高电平等。波形文件保存为.，接下来对该文件进行仿真。•打开仿真器窗口，单击按钮，开始仿真，得到如图.所示的仿真波形，观察时分秒之间的进位关系。选择芯片，分配引脚，再次进行编译，正确后将设计配置到芯片。•图仿真波形•完成全部设计后，在菜单Ⅱ下选择命令，显示文件层次结构如图.所示。图的层次结构由图.可见，顶层.调用符号和符号，符号是文本编辑生成的符号文件符号是图形编辑生成的符号文件。符号和又各自调用了库中的宏单元和符号。•.数据接收发送电路设计与实现•程序设计•程序仿真•.数据接收发送电路设计与实现通用异步数据接收发送方式不仅能实现接收发送方相互之间通讯，同时还能满足机微处理器等设备之间的数据通信。串行。
11、钟。•根据上述分析，的数据接收过程定义如下信号•数据接收保持信号，标准逻辑向量型••数据接收存储器，标准逻辑向量型••数据接收校验位，标准逻辑型•产生数据接收校验位，标准逻辑型••数据接收停止位，标准逻辑型•数据接收时钟，标准逻辑型•数据接收空操作，标准逻辑型•数据接收准备读操作，标准逻辑型••图.是个奇校验的接收数据时序图，假定接收正确，因此没有给出校验溢出帧出错等信号。图.数据接收时序图程序设计.库与实体端口的定义的设计中，调用的库文件有库，打开的程序包有。•实体端口的定义如下•时钟•接收数据读操作•发送数据写操作•接收数据•复位清零•发送数据•准备接收数据•准备发送数据•接收数据校验错误•接收帧数据错误•接收溢出错误•双向数据总线•.程序设计•的程序设计分为部分。第部分是时钟设计，第二部分是发送数据设计，第三部分是接收。
12、外设都会用到串行接口，传统上采用专用的集成电路即专用芯片实现，如的等系列芯片。有时，人们不需要使用完整的的功能，而对于多串口的设备或需要加密通讯的场合使用也不是最佳选择。如果采用器件，那么就可以将所需要的功能集成到内部，使用集成的核心功能，从而使整个设计更加紧凑，更小巧稳定可靠。分析结构，可以看出主要由数据总线接口和控制逻辑波特率发生器发送和接受等部分组成，各部分间关系如图.所示。图.结构框图•了解的基本组成结构后，需要对各部分的功能进行详细的分析。假定所要设计的功能为数据位位位可选，波特率可选，校验方式有奇偶无等多种方式。•.波特率的设定•的接收和发送可以采用相同的波特率进行，当然也可以实现不同波特率的收发，这里采用相同波特率的收发，波特率可以通过的总线接口进行设置。假设收发的每个数据宽度都是波特率发生器输出时钟周期的倍，。
参考资料：
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数字系统设计与实现（最终版）
