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

　　O 引言

　　MAX+PLUSⅡ開發(fā)系統(tǒng)是易學(xué)易用的完全集成化的設(shè)計(jì)開發(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提供豐富的庫單元供設(shè)計(jì)者調(diào)用，尤其是在 MAX+PLUSⅡ里提供的mf庫幾乎包含了所有的74系列的器件，在prim庫里提供了數(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，幾乎不需要過多的學(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語言、VHDL語言、VERILOG語言三種輸入方式。

　　(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 開關(guān)防顫動電路

　　按鈕從最初按下到接觸穩(wěn)定要經(jīng)過數(shù)毫秒的顫動，鍵松開也有同樣問題，如圖2所示。鍵入時(shí)間ta因人而異，一般開關(guān) ta<100ms。設(shè)置開關(guān)防顫動電路目的：按鍵一次，輸出一個(gè)脈沖。即將開關(guān)的實(shí)際輸出作為開關(guān)防顫動電路的輸入，而開關(guān)防顫動電路的輸出為圖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CLK輸入脈沖上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，由QA-QD輸出8421碼。

　　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下載纜線聯(lián)結(jié)PC機(jī)并口和實(shí)驗(yàn)箱J1(JTAG)，打開實(shí)驗(yàn)箱電源開關(guān)。選擇菜單項(xiàng)MAX+plusⅡ\Programmer，單擊 Program按鈕，即開始下載程序。打開實(shí)驗(yàn)箱電源開關(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

　　MAX+PLUSⅡ是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場革命，它的應(yīng)用越來越廣泛，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)的競爭與發(fā)展。