课程设计（论文）-基于vhdl的mealy状态机设计

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1、基于VHDL的Mealy状态机设计物理与电子信息科学系　电子信息科学与技术专业姓名：xxx学号：指导教师：XXX摘要:伴随着集成电路(IC)技术的发展，电子设计自动化(EDA)逐渐成为重要的设计手段，已经广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域。EDA的一个重要特征就是使用硬件描述语言(HDL)来完成的设计文件，诞生于1982年的VHDL语言是经IEEE确认的标准硬件描述语言，在电子设计领域受到了广泛的接受。本文首先综述了EDA技术的发展概况，VHDL语言的的历史、开发步骤及其优点；着重介绍了使用EDA技术，用VHDL语言完成了Moore状态机的设计工作；通过开发工具M

2、ax+plusⅡ的编译和功能仿真，验证了方法的合理性和通用性；最后介绍了设计结果分析及状态机设计的几点体会。关键词：EDA；VHDL；Mealy型；有限状态机17目　录1.引言…………………………………………………………………（2）2.EDA技术概述……………………………………………………（2）2.1什么是EDA………………………………………………………………（2）2.2EDA的发展………………………………………………………………（3）3.硬件描述语言（HDL）……………………………………………（5）3.1VHDL语言简介…………………………………………………………（

3、5）3.2VHDL语言的特点………………………………………………………（5）4.MAX+PLUSⅡ软件………………………………………………（8）4.1MAX+PLUSⅡ简介………………………………………………（6）4.2MAX+PLUSⅡ的特点………………………………………………（7）5.Mealy型状态机的VHDL设计…………………………………（8）5.1状态机的定义……………………………………………………………（8）5.2状态机的分类……………………………………………………………（8）5.3态机的设计步骤…………………………………………………………（9）5.4Me

4、aly状态机的设计………………………………………………………（9）5.5Mealy状态机优化………………………………………………………（12）6.状态机设计的几点体会…………………………………………（15）6.1把握整体与细节…………………………………………………………（15）6.2资料的重要性…………………………………………………………（15）6.3常用工具软件的运用…………………………………………………（15）参考文献……………………………………………………………（16）致谢…………………………………………………………………（18）171、引言20世纪末,电子技术

5、得到了飞速发展,在其推动下,现代电子技术几乎渗透到了社会的各个领域,有力的推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。现代电子设计的核心是EDA（ElectronicDesignAutomation）技术。EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL（HardwareDescriptionLanguge）为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动的完成逻辑编译、逻辑简化、逻辑分割、逻辑综合、结构综合（布局布线），以及逻辑优化和仿真测试，直至实现即定的电子线路系统功能。

6、EDA技术是微电子技术和现代电子设计技术的结合，是这两个领域共同孕育的奇葩。EDA技术在硬件实现了方面融合了大规模集成电路制造技术、IC版图设计技术、ASIC测试和封装技术、FPGA/CPLD编程下载技术、自动测试技术等；在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、计算机辅助工程（CAE）技术以及多种计算机云烟的设计概念；而在现代电子学方面则容纳了更多的内容，如电子线路设计理论、数字信号处理技术、数字系统建模和优化技术及长线技术理论等。因此，EDA技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。在现代技术的

7、所有领域中，得以飞速发展的科学技术多为计算机辅助设计，而非自动化设计。显然,最早进入设计自动化的技术领域之一是电子技术,这就是为什么电子技术始终处于所有科学技术发展最前列的原因之一。本文主要运用EDA技术，通过MAX+PLUSⅡ软件对Mealy状态机进行设计，并对程序及仿真结果进行分析和概括。2.EDA技术概述2.1什么是EDA在电子设计技术领域，可编程逻辑器件(如PLD，GAL)的应用，已有了很好的普及。随着可编程逻辑器件集成规模不断扩大，自身功能的不断完善和计算机辅助设计技术的提高，在现代电子系统设计领域中的EDA便应运而生了。传统的数字电路设计