基于MAX+PLUSⅡ的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)

摘要：MAX+PLUSⅡ軟件是一種易學(xué)易用的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境，它在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛?；诖耍紫冉榻B了MAX+PLUSⅡ 軟件常用的設(shè)計(jì)輸入方法；其次設(shè)計(jì)了十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路，并用MAX+PLUSⅡ軟件對(duì)電路進(jìn)行了仿真；最后將該電路圖下裁到實(shí)驗(yàn)箱驗(yàn)證了其功能的正確性。
關(guān)鍵詞：MAX+PLUSⅡ；VHDL；計(jì)數(shù)器

O 引言
    MAX+PLUSⅡ開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是易學(xué)易用的完全集成化的設(shè)計(jì)開(kāi)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(jiǎn)單，操作靈活，支持的器件多，設(shè)計(jì)輸入方法靈活多變等特點(diǎn)。常用的設(shè)計(jì)輸入方法如下：
    (1)圖形設(shè)計(jì)輸入：MAX+PLUSⅡ的圖形設(shè)計(jì)輸入較其他軟件更容易使用，因?yàn)镸AX+PLUSⅡ提供豐富的庫(kù)單元供設(shè)計(jì)者調(diào)用，尤其是在 MAX+PLUSⅡ里提供的mf庫(kù)幾乎包含了所有的74系列的器件，在prim庫(kù)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(shí)，幾乎不需要過(guò)多的學(xué)習(xí)就可以利用MAX+PLUSⅡ進(jìn)行CPLD／FPGA的設(shè)計(jì)。
    (2)文本編輯輸入：MAX+PLUSⅡ的文本輸入和編譯系統(tǒng)支持AHDL語(yǔ)言、VHDL語(yǔ)言、VERILOG語(yǔ)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(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境，支持圖形設(shè)計(jì)輸入、文本編輯輸入、波形編輯輸入的混合編輯。

1 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)
    十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要由消抖電路、BCD碼計(jì)數(shù)器和七段譯碼器構(gòu)成，各部分電路介紹如下：


1．1 開(kāi)關(guān)防顫動(dòng)電路
    按鈕從最初按下到接觸穩(wěn)定要經(jīng)過(guò)數(shù)毫秒的顫動(dòng)，鍵松開(kāi)也有同樣問(wèn)題，如圖2所示。鍵入時(shí)間ta因人而異，一般開(kāi)關(guān) ta<100ms。設(shè)置開(kāi)關(guān)防顫動(dòng)電路目的：按鍵一次，輸出一個(gè)脈沖。即將開(kāi)關(guān)的實(shí)際輸出作為開(kāi)關(guān)防顫動(dòng)電路的輸入，而開(kāi)關(guān)防顫動(dòng)電路的輸出為圖2 所示的理想輸出。


1．2 BCD碼計(jì)數(shù)器
    本設(shè)計(jì)采用的BCD碼計(jì)數(shù)電路由74160構(gòu)成，74160是十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器(異步清除)，在其功能表中，當(dāng)LDN、ENT、ENP、CLRN四個(gè)輸入端都接高電平時(shí)，對(duì)CLK輸入脈沖上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，由QA-QD輸出8421碼。[!--empirenews.page--]
1．3 七段譯碼器電路
    本設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路如圖3所示。



2 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的仿真
    打開(kāi)PC機(jī)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(dāng)前圖形文件；對(duì)圖3進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如圖4所示。由圖4知：所設(shè)計(jì)的電路(圖3)符合十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的邏輯要求。


    用Byte Blaster下載纜線(xiàn)聯(lián)結(jié)PC機(jī)并口和實(shí)驗(yàn)箱J1(JTAG)，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)箱電源開(kāi)關(guān)。選擇菜單項(xiàng)MAX+plusⅡ＼Programmer，單擊 Program按鈕，即開(kāi)始下載程序。打開(kāi)實(shí)驗(yàn)箱電源開(kāi)關(guān)，連續(xù)按K52鍵，數(shù)碼管LED1將從0按順序變到9，符合十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的邏輯要求。

3 結(jié)束語(yǔ)
    MAX+PLUSⅡ是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，它的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，MAX+PLUSⅡ在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用，不僅是提高設(shè)計(jì)效率的需要，更重要的是培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才的需要，以適應(yīng)電子工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展。