时间安排：具体时间设计内容导师会详细介绍课程设计内容、设计要求、时间安排、评分标准等。学生确定题目，明确设计要求并使用VHDL或Verilog语言编程、调试计算机，获取实验结果，提交能力拓展训练指令，进行答辩。 导师签名： 目录概要 相关EDA知识简介 2.1 EDA简介 2.2 VHDL语言简介 4.1 电路符号 4.2 程序设计 4.3 程序流程图经验 10 参考文献 11 武汉理工大学《能力拓展训练》课程设计说明概要 本次能力拓展培训通过进一步学习EDA知识，使用VHDL硬件描述语言和图形。 该设计综合方法实现了键盘扫描电路的编程。 利用Quartus软件平台生成电路符号、创建波形文件、设置输入端口、实现仿真，获得仿真波形图。 关键词：键盘扫描； 电子设计自动化； 硬件描述语言； Quartus武汉理工大学《能力拓展训练》课程设计手册题目解析本次强化训练题目是33个键盘扫描电路的设计。 要求通过查阅相关书籍和资料，熟悉并初步掌握VHDL语言的语法和功能。 根据要求，首先对键盘扫描电路的原理进行理论分析和深入分析，然后根据分析结果进行程序设计，并绘制程序的相关流程图。 最后在计算机上进行调试，通过Quartus4.1或以上软件进行仿真，并记录仿真结果。
相关EDA知识介绍 2.1 EDA简介 EDA是Electronic Design Automation的缩写。 20世纪90年代初，它由计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）概念发展而来。 20世纪90年代，世界上电子、计算机技术较为先进的国家积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底变革，取得了巨大成功。 在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用已经广泛普及。 这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。 这些设备可以通过软件编程重构其硬件结构和工作方式，使硬件设计像软件设计一样方便、快捷。 这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计流程和设计理念，推动了EDA技术的快速发展。 EDA技术使用计算机作为工具。 设计人员使用硬件描述语言VHDL在EDA软件平台上完成设计文件，然后计算机自动完成逻辑编译、简化、分段、综合、优化、布局、布线和仿真，直到针对特定的适配编译、逻辑映射和编程下载。目标芯片。 EDA技术的出现，大大提高了电路设计的效率和可操作性。 使用 EDA 工具，电子设计人员可以从概念、算法和咨询开始设计电子系统。 大量工作可以由计算机完成，电子产品从电路设计、性能分析到设计IC布局或PCB布局的整个过程都可以在计算机上自动处理。 因此，可以大大减轻设计人员的劳动强度，因此应用非常广泛。 广泛。
2.2 VHDL语言简介 VHDL（Very-High-SpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage）是一种超高速集成电路硬件描述语言。 它是一种通用的硬件描述语言。 其应用主要用于数字电路的设计。 目前国内其应用大部分采用FPGA/CPLD/EPLD进行设计。 VHDL主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口。 除了包含许多具有硬件特性的语句外，VHDL的语言形式、描述风格和语法与通用计算机高级语言非常相似。 VHDL的程序结构的特点是将工程设计或设计实体（可以是组件、电路模块或系统）分为外部（或可见部分、端口）和内部（或不可见部分） ，既涉及实体内部功能，又涉及算法完成部分。 为设计实体定义了外部接口后，当其内部开发完成后，其他设计可以直接调用该实体。 这种将设计实体分为内部和外部部分的概念是VHDL系统设计的基本点。 与其他硬件描述语言相比，VHDL具有以下特点： VHDL具有强大的语言结构，可以使用简洁、清晰的源代码来描述复杂的逻辑控制。 具有多级设计描述功能，逐层细化，最终可直接生成电路级描述。 VHDL支持同步电路、异步电路和随机电路的设计，这是其他硬件描述语言无法比拟的。
VHDL还支持多种设计方法，既支持自底向上设计，又支持自顶向下设计； 同时支持模块化设计和分层设计。 广泛支持且易于修改。 由于VHDL已成为IEEE标准标准化的硬件描述语言，目前大多数EDA工具都支持VHDL，这为VHDL的进一步推广和广泛应用奠定了基础。 在硬件电路设计过程中，主要的设计文件是用VHDL编写的源代码。 由于VHDL易于阅读和结构化，因此很容易修改设计。 武汉理工大学《能力拓展训练》课程设计指令具有强大的系统硬件描述能力。 VHDL具有多级设计描述功能，既可以描述系统级电路，也可以描述门级电路。 描述可以使用行为描述、寄存器传输描述或结构描述，或者可以使用三者混合的混合级描述。 另外，VHDL支持惯性延迟和传输延迟，还可以准确建立硬件电路模型。 易于共享和重复使用。 VHDL采用基于库的设计方法，可以创建各种可重用的模块。 这些模块可以提前设计或使用以前设计的存档模块。 通过将这些模块存储在库中，它们可以在未来的设计中重复使用，从而允许设计人员之间交流和共享设计结果，并减少对硬件电路的需求。 设计。 2.3 Quartus 软件平台简介 QuartusII 是最先进、最复杂的可编程片上系统（SOPC）设计环境。
QuartusII 提供完整的时序收敛和基于 LogicLock 模块的设计流程。 QuartusII 是唯一一款包含可编程逻辑器件（PLD）的软件，其基本功能为时序收敛和基于模块的设计流程。 Quartus II设计软件提高了性能、增强了功能、解决了潜在的设计延迟等，并且是工业领域第一个为FPGA和掩模编程器件的开发提供统一工作流程的软件。 QuartusII（3.0及更高版本）设计软件是业界唯一为FPGA和固定功能Hardcopy器件提供统一设计流程的设计工具。工程师使用相同的低价工具来
