基于VHDL的可編程邏輯器件虛擬實(shí)驗平臺的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-08-14 22:06
虛擬實(shí)驗是指利用多媒體、仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)等計算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)一個虛擬實(shí)驗環(huán)境,實(shí)驗者以交互的方式進(jìn)行實(shí)驗操作,可以像在真實(shí)的環(huán)境中一樣完成各種預(yù)定的實(shí)驗項目。它提供與實(shí)際實(shí)驗的操作方法相類似的實(shí)踐體驗,一定程度上解決了傳統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)的時間限制、空間限制和資源限制等問題。論文主要研究基于VHDL的可編程邏輯器件虛擬實(shí)驗平臺的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)方案。通過分析VHDL的可綜合特性,提取出一個適用于虛擬實(shí)驗平臺的VHDL子集,給出基于VHDL的可編程邏輯器件虛擬實(shí)驗平臺設(shè)計方案。平臺由VHDL程序翻譯模塊和模擬調(diào)度模塊兩個主要部分組成。翻譯模塊的核心是VHDL編譯器,它將用戶編寫的VHDL源程序翻譯轉(zhuǎn)換為等價的C++語言描述,最終生成若干C++程序文件;模擬調(diào)度模塊通過改進(jìn)傳統(tǒng)的事件驅(qū)動模擬算法,對翻譯模塊得到的C++文件進(jìn)行動態(tài)調(diào)度,實(shí)現(xiàn)對靜態(tài)電路描述的動態(tài)行為化模擬,最終生成一個鏈接庫文件。將源電路的C++描述文件鏈接模擬調(diào)度庫文件,經(jīng)過C++編譯器編譯連接生成最終的可執(zhí)行模擬程序。使用Flex Builder和VC++實(shí)現(xiàn)了一個B/S架構(gòu)的可編程邏輯器件虛擬實(shí)驗平臺,通過典型實(shí)驗樣例對平臺進(jìn)行了驗證。結(jié)...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
翻譯模塊框架圖
處理當(dāng)前模擬周期的所有事件:更新信號值并添加相應(yīng)的元件到活躍元件集合事件鏈表是否為空刪除當(dāng)前模擬周期的事件,依次模擬執(zhí)行活躍元件集中的元件,將產(chǎn)生的新事件加入到全局事件鏈表結(jié)束是否置活躍元件集合為空,推進(jìn)模擬時間到下一個有事件時間點(diǎn)圖 4.3 事件驅(qū)動模擬調(diào)度算法流程圖
圖 5.1 虛擬實(shí)驗平臺客戶端界面客戶端操作界面主要由以下幾個部分組成:(1)菜單選項欄。包含文件操作、實(shí)驗平臺狀態(tài)切換、設(shè)定實(shí)驗平臺信息、綜合、編譯等實(shí)驗操作按鈕和導(dǎo)線選擇按鈕等操作實(shí)驗平臺的菜單,主要起控制實(shí)驗流程和設(shè)定實(shí)驗平臺各種狀態(tài)的作用(2)實(shí)驗操作面板。包含實(shí)驗臺面板和代碼編輯面板,前者是用戶操作實(shí)驗的主窗口,用戶在此窗口內(nèi)搭建虛擬實(shí)驗器件并進(jìn)行各種實(shí)驗交互操作,后者是用戶編輯實(shí)驗源代碼的區(qū)域。(3)虛擬器件欄。包含實(shí)驗需要的各種類型的虛擬器件,用戶可直接通過拖動器件到實(shí)驗臺面板內(nèi)的操作生成對應(yīng)的虛擬器件。(4)信息輸出欄。當(dāng)鼠標(biāo)移動到各種器件上時顯示各種器件的基本信息,此欄內(nèi)還顯示所有用戶實(shí)驗操作過程中的提示信息。(5)觀測欄?赏ㄟ^“添加到觀測器”這一操作將引腳信息添加到觀測器內(nèi),隨時觀察引腳電平的變化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]仿真軟件在電子信息類專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 鄭棣,趙琳琳. 計算機(jī)教育. 2010(22)
[2]基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬實(shí)驗室的研究[J]. 張志敏,李賢敏. 實(shí)驗技術(shù)與管理. 2008(04)
[3]基于Web的數(shù)字電子虛擬實(shí)驗系統(tǒng)平臺[J]. 葉時平,歐陽楊,董亞波,朱淼良,茅云杰. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2008(08)
[4]網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 李凌云,王海軍. 現(xiàn)代教育技術(shù). 2008(04)
[5]網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗室建設(shè)的研究[J]. 徐紅,劉羽,王林. 實(shí)驗科學(xué)與技術(shù). 2007(04)
[6]VHDL延時語句的綜合算法研究[J]. 程利新,石峰. 計算機(jī)工程. 2006(04)
[7]復(fù)雜可編程邏輯器件設(shè)計中延時影響的仿真分析[J]. 陳帥,鐘先信,邵小良. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2005(06)
[8]協(xié)同虛擬實(shí)驗室關(guān)鍵技術(shù)的研究[J]. 雒偉群,何丕廉,任大同,何光明. 計算機(jī)仿真. 2004(12)
[9]虛擬實(shí)驗室的類型及發(fā)展趨勢[J]. 劉筱蘭,張薇,程惠華,王本立. 計算機(jī)應(yīng)用研究. 2004(11)
[10]VHDL-C++翻譯器設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]. 吳清平,劉明業(yè). 軟件學(xué)報. 2002(11)
碩士論文
[1]基于VHDL語言的可編程邏輯器件仿真研究[D]. 吳志良.華中科技大學(xué) 2009
[2]基于ABEL語言的可編程邏輯器件仿真研究[D]. 曾偉.華中科技大學(xué) 2008
本文編號:3343270
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
翻譯模塊框架圖
處理當(dāng)前模擬周期的所有事件:更新信號值并添加相應(yīng)的元件到活躍元件集合事件鏈表是否為空刪除當(dāng)前模擬周期的事件,依次模擬執(zhí)行活躍元件集中的元件,將產(chǎn)生的新事件加入到全局事件鏈表結(jié)束是否置活躍元件集合為空,推進(jìn)模擬時間到下一個有事件時間點(diǎn)圖 4.3 事件驅(qū)動模擬調(diào)度算法流程圖
圖 5.1 虛擬實(shí)驗平臺客戶端界面客戶端操作界面主要由以下幾個部分組成:(1)菜單選項欄。包含文件操作、實(shí)驗平臺狀態(tài)切換、設(shè)定實(shí)驗平臺信息、綜合、編譯等實(shí)驗操作按鈕和導(dǎo)線選擇按鈕等操作實(shí)驗平臺的菜單,主要起控制實(shí)驗流程和設(shè)定實(shí)驗平臺各種狀態(tài)的作用(2)實(shí)驗操作面板。包含實(shí)驗臺面板和代碼編輯面板,前者是用戶操作實(shí)驗的主窗口,用戶在此窗口內(nèi)搭建虛擬實(shí)驗器件并進(jìn)行各種實(shí)驗交互操作,后者是用戶編輯實(shí)驗源代碼的區(qū)域。(3)虛擬器件欄。包含實(shí)驗需要的各種類型的虛擬器件,用戶可直接通過拖動器件到實(shí)驗臺面板內(nèi)的操作生成對應(yīng)的虛擬器件。(4)信息輸出欄。當(dāng)鼠標(biāo)移動到各種器件上時顯示各種器件的基本信息,此欄內(nèi)還顯示所有用戶實(shí)驗操作過程中的提示信息。(5)觀測欄?赏ㄟ^“添加到觀測器”這一操作將引腳信息添加到觀測器內(nèi),隨時觀察引腳電平的變化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]仿真軟件在電子信息類專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 鄭棣,趙琳琳. 計算機(jī)教育. 2010(22)
[2]基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬實(shí)驗室的研究[J]. 張志敏,李賢敏. 實(shí)驗技術(shù)與管理. 2008(04)
[3]基于Web的數(shù)字電子虛擬實(shí)驗系統(tǒng)平臺[J]. 葉時平,歐陽楊,董亞波,朱淼良,茅云杰. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2008(08)
[4]網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 李凌云,王海軍. 現(xiàn)代教育技術(shù). 2008(04)
[5]網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗室建設(shè)的研究[J]. 徐紅,劉羽,王林. 實(shí)驗科學(xué)與技術(shù). 2007(04)
[6]VHDL延時語句的綜合算法研究[J]. 程利新,石峰. 計算機(jī)工程. 2006(04)
[7]復(fù)雜可編程邏輯器件設(shè)計中延時影響的仿真分析[J]. 陳帥,鐘先信,邵小良. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2005(06)
[8]協(xié)同虛擬實(shí)驗室關(guān)鍵技術(shù)的研究[J]. 雒偉群,何丕廉,任大同,何光明. 計算機(jī)仿真. 2004(12)
[9]虛擬實(shí)驗室的類型及發(fā)展趨勢[J]. 劉筱蘭,張薇,程惠華,王本立. 計算機(jī)應(yīng)用研究. 2004(11)
[10]VHDL-C++翻譯器設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]. 吳清平,劉明業(yè). 軟件學(xué)報. 2002(11)
碩士論文
[1]基于VHDL語言的可編程邏輯器件仿真研究[D]. 吳志良.華中科技大學(xué) 2009
[2]基于ABEL語言的可編程邏輯器件仿真研究[D]. 曾偉.華中科技大學(xué) 2008
本文編號:3343270
本文鏈接:http://sikaile.net/shekelunwen/ljx/3343270.html
最近更新
教材專著