基于FPGA的数字系统的设计——地铁售票系统的设计

摘要

FPGA以其功能强大、开发过程投资少、周期短、可反复修改、保密性能好和开发工具智能化等特点成为当今可编程逻辑器件设计领域首选的器件之一。随着FPGA设计技术的发展，FPGA在硬件设计中的作用越来越明显。

本文的主要内容是基于FPGA的数字系统的设计——地铁售票系统的设计。文章第一部分是绪论，介绍了本文的课题背景和国内外现状。第二部分是基于FPGA的数字系统的设计，主要介绍了FPGA的基础知识和硬件描述语言VHDL。第三部分是工作平台MAX+plusⅡ软件的介绍。第四部分是基于FPGA的地铁售票系统的实现。此部分对程序语句进行了分析，并在MAX+plusⅡ软件中进行编译仿真，实现了地铁售票系统的功能，并给出了运行的仿真结果图形及结果分析。

关键词:FPGA 地铁售票系统 VHDL MAX+plusⅡ

目录

摘要 I

Abstract II

1  绪论 1

1.1课题背景 1

1.2 国内外现状 1

1.3本论文研究的主要内容和主要工作 2

2  基于FPGA的数字系统的设计 3

2.1基于FPGA的数字系统设计基础 3

2.1.1数字系统基本模型与设计过程 3

2.1.2数字系统的设计方法 4

2.1.3数字系统的设计规则 7

2.2 FPGA的基础知识 8

2.2.1数字集成电路的发展 8

2.2.2 FPGA基本开发流程 9

2.3  VHDL硬件描述语言 10

2.3.1  VHDL概述 10

2.3.2 VHDL语言基础知识 11

3  MAX+plusⅡ设计平台 16

3.1  MAX+plusⅡ的概述 16

3.2  MAX+plusⅡ的简介 16

3.3  MAX+plusⅡ的设计流程 18

3.4 MAX+plusⅡ的设计输入方法 19

4  基本于FPGA的地铁售票系统的设计 24

4.1 课题要求 24

4.2课题分析 24

4.3状态机设计 24

4.4 流程图描述 26

4.5状态转移图描述 27

4.6程序调试 27

4.7波形验证 28

致谢 37

参考文献 38

附录 39