1. 研究目的与意义（文献综述）

我的毕设题目是基于fpga的可调数字万年历的设计与实现，fpga即现场可编程逻辑阵列技术，由xilinx公司首创，目前xilinx占有全世界fpga产品一半以上的市场份额。fpga的芯片体积和功耗一直被其他公司诟病，但是随着工艺尺寸的进一步降低，fpga的优势就被显现出来了，而且随着工艺尺寸的缩小fpga的功耗会进一步降低，所以工艺尺寸跨入到40nm以后对fpga来说，优势更加明显。fpga相对于asic器件sram-based fpga的功耗过大一直是fpga厂商所面临的关键问题，也是fpga研制过程中的难题和挑战。
pga从电子设计外围逐渐成为电子设计的核心，其引用领域涵盖通信、汽车、航空、国防、消费市场、工业和医疗等。由于我国航天的发展，而7级以下的芯片根本不能满足，而9级以上的芯片欧美都控制的很严格，所以我国也在自主研发fpga，21世纪以来也涌现出了很多fpga集成电路设计公司，有京微雅格，复旦微电子，高云同方国芯、771/772所等优秀企业，现有的中国航天航空级fpga芯片供货就是有771，772两所。

设计基于fpga的可调数字万年历，不仅要设计其硬件系统，熟悉其工作原理，还要编写其语言，让硬件以正确的逻辑运行，实现万年历的调控，同过多次的擦拭和复写，发现缺陷，提出解决方案，完成优化。

进入信息时代，时间观念越来越重，但是老式的钟表以及日历等时间显示工具已经不太适合。如钟表易坏，需要经常维修，日历每天需要翻页等。对此，数字万年历的设计就有了永无之地。基于fpga的万年历设计采用软件开发模拟，开发成本低，而且在功能设计上有很大的灵活度，只要在软件上进行简单的修改就能实现不同的功能要求，能满足不同的环境要求。同时，该设计在精确度上远远超过钟表，并且不需要维修，也不用像日历一样每天翻页，极其方便，且能够添加更重不同的功能要求：例如添加闹钟。综上所述本设计具体设计方便，功能多样、电路简洁，成本低廉等优点，符合社会发展趋势，前景广阔。

2. 研究的基本内容与方案

在FPGA实验平台上采用VHDL硬件描述语言设计一台可调数字万年历，内容包含A/D和D/A电路设计、显示和键盘电路设计；要求掌握FPGA的基本原理与系统的设计过程，利用实验室现有的EDA实验平台完成可调数字万年历系统的设计与电路搭建，实现时间显示和阴历查询。
在此次设计中，使用软件Quartus，和VHDL硬件描述语言完成对数字万年历的的设计和调试。万年历主要是实现，年，月，日，时，分，秒的设计，通过对系统内部时钟的分频，可以完成对这些对象的设计，最终要设计component、即组件来完成对这些对象的连接。

万年历的原理：秒和分的计数是0-59，故设计一个CNT60，时的计数是0-23，故设计一个CNT24，天的计数是可能是31，30，29，28，故需要分类讨论，月是1-12，需要一个CNT12。万年历由底层文件生成的模块，即上面说的各种计数模块连接构造而成，在万年历的实体中将他们连接起来，即可完成万年历的设计。

3. 研究计划与安排

第1~3 周：查阅相关文献资料；在明确设计内容的基础上撰写并提交开题报告；
第 4~6 周：学习并掌握VHDL相关知识和基于FPGA的设计技能，确定系统整体实现方案；
第7~12周：完成系统涉及的硬件电路与软件设计；
第 13~14 周：在对系统整体性能进行测试与仿真验证的基础上对系统进行优化设计；
第 15~16 周：撰写并提交毕业论文；
第 17周：完善毕业设计论文并答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

1）苏玉娜,程明等.基于FPGA 的单片机外围接口电路设计[J].微计算机信息.2009, 5(2):173-174.
2）李慧. 基于FPGA的电子万年历设计 [J].微计算机信息, 2010(20):278-281.
3）孔德鹏, 毛惠丰, 姬占涛. 一种基于FPGA的信号发生器研究与设计[J]. 微处理机, 2015(1):1-4.
4）Synchronization for QDPSK-Cotas loop and Cardner algorithm using FPGAs.
5)A simple architecture for 40 Gbps optical CSRZ-QDPSK transmitter
6)谢煌.黄为.基于VHDL语言设计频率[J].北京：现代电子技术，20103，4
7）潘松，VHDL实用教程[M].成都：电子科技大学出版社，2000
8）徐志军，大规模可编程逻辑器件及其应用[M].成都：电子科技大学出版社，2000
9）侯伯华，数字系统设计基础[M].西安电子科技大学出版社，2000
10）张亦华等.数字电路EDA入门--VHDL程序实例集[M].北京：北京邮电大学出版社，2003
11）黄天戌等.用FPGA设计数字频率计[J].工业仪表与自动化装置，2005，1
12）高鹏.基于CPLD的可编程数字频率计的设计[J].电子世界2001,4
13）潘明.基于复杂可编程逻辑器件的数字频率计设计[J].电子世界2001，11
14）杜玉远.基于top-down方法的数字频率计的设计与实现[J].电子世界.2004
15)杨刚，李雷.数字电子技术基础教程[M].北京:科学出版社,2001