5。2 彩灯控制时钟的调试 18

5。3 音频功率放大的调试 18

结论 19

参考文献 20

致谢 21

附录VHDL源代码 22

1 绪论

1。1 选题的背景和意义

随着微电子技术和计算机的不断发展和进步，在通信、国防、航天、工业自动化、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中，EDA的技术含量正以惊人的速度上升，它己成为当今电子技术发展的前沿之一。EDA (Electronics Design Automation)即电子设计自动化技术，是指以计算机为基本工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果而研制成的一整套软件工具，主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计，电子电路设计，PCB设计。没有EDA技术的支持，想要完成一些超大规模集成电路的设计制造是非常困难的。

当今应用最广泛的两类可编程逻辑器件分别是CPLD（Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件）和FPGA（Field Programmable Gates Array，现场可编辑门阵列），电子设计工程师利用它可以设计出所自己所需要的专用芯片和专用产品，从而大大缩短了产品上市时间，降低了开发成本。此外，可编程逻辑器件还具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性[1]，使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改，这样就极大的提高了电子系统设计的灵活性和通用性。

1。1。1 选题的背景

FPGA与CPLD都是可编程逻辑器件，是在PAL、GAL等逻辑器件的基础上发展起来的，与分立元件相比，具有速度快、容量大、功耗小和可靠性高等优点。由于集成度高、设计方法先进、现场可编程，它可以替代几十甚至上百片通用IC芯片。这种芯片具有现场可编程和方案容易改动的特点。所以FPGA和CPLD芯片收到世界范围内电子工程设计人员的广泛关注和普遍欢迎，可以设计各种数字电路和数字系统[2]。

1。1。2国内外研究现状

1。1。3 应用及发展趋势

1。2研究的基本内容

1。2。1 CPLD的设计

本设计的关键还是在于内部芯片的设计。由于EDA软件的功能日益强大，原来功能比较单一的软件，现在增加了很多新用途。本次设计采用的是Altera公司的CPLD芯片，我们会利用Quartus II进行设计，其中采用软件中的集成文本编辑器，来进行VHDL语言的设计。

关于音乐的选择方面，尽量选择一些节奏缓慢，节拍清晰的歌曲，且音律范围不要太广的歌曲，这样在设计上，即可尽量节约芯片内部资源[6]。

另外，CPLD器件的选择也是一个关键。我们拟采用CPLD通用板来设计，这样的话，包括基准时钟在内的所有芯片外的东西，都需要外部接入来完成，因此，对芯片的结构了解也是一个关键。

1。2。2外围电路的设计

外围电路都是一些最基本，最常见的模拟电路，因此在使用不会有太大问题，但有一个要注意的地方，就是在一些电阻和电容的取值上，要比较细心，比如说在放大器的发生模块上，要求驱动扬声器的电阻值就比较小，而且非常精确，一旦太大，可能会导致无法驱动扬声器，因此可以尽量采用滑动变阻器，通过计算与调试后，得出比较精准的数据[7]。外围电路的调试工作要配合芯片设计一起进行，这样可以调试出音乐输出的最佳状态。论文网

2 总体设计概述

2。1 MAX II 系列CPLD

Altera 公司于1993年推出了MAX CPLD系列，这是有史以来成本最低、功耗最低的COLD系列。该系列包含了MAX V、MAX II Z、MAX II 、MAX3000A和MAX7000S。下面将详细介绍MAX II。