数电课程设计指导书

1『数字电路』课程设计指导书一、教学目标（一）课程性质课程设计。（二）课程目的训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路的能力。二、教学内容基本要求及学时分配（一）课程设计题目题目见附录I，原则上每人一题。（二）设计内容拿到题目后首先进行电路设计。然后在微机上进行原理图输入、编译和软件仿真，如满足设计要求，再进行下载和硬件实验。如硬件实验结果不满足要求，则修改设计，直到满足要求为止。（三）设计要求（1）按题目要求的逻辑功能进行设计，电路各个组成部分须有设计说明；（2）必须采用原理图输入法；（3）软件仿真完成后，必须经教师允许方可进行下载；（四）使用的硬件和软件硬件为可编程逻辑器件EPM7128S；软件为MAX+PLUSII。见附录。三、主要教学环节（一）设计安排1.课程设计时间为两周，每人一台微机；2.第1、2天讲授设计需要的硬件和软件、设计的要求、布置设计题目；3.第3～8天学生进行设计；24.第9、10天教师验收，然后学生撰写和打印设计报告。（二）指导与答疑每天都有教师现场答疑，学生有疑难问题可找教师答疑。学时应充分发挥主观能动性，不应过分依赖教师。（三）设计的考评设计全部完成后，须经教师验收。验收时学生要讲述自己设计电路的原理、仿真情况，还要演示硬件实验结果。教师根据学生设计全过程的表现和验收情况给出成绩。四、课程设计报告的内容和要求（一）课程设计报告的内容按附录中给出的报告模板进行编写，用A4纸打印，左侧装订。（二）课程设计报告编写的基本要求（1）按设计指导书中要求的格式书写，所有的内容一律打印；（2）报告内容包括设计过程、软件仿真的结果及分析、硬件仿真结果及分析；（3）要有整体电路原理图、各模块原理图；(4)软件仿真包括各个模块的仿真和整体电路的仿真，对仿真必须要有必要的说明；(5)硬件仿真要给出各个输入信号的具体波形和输出信号的测试结果。3附录IEDA课程设计参考题目注：在以下设计中只可以用一个参考时钟一、数码管显示控制器要求：1．能自动一次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9(奇数列)，0、2、4、6、8（偶数列），0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号序列)；然后再从头循环；2．打开电源自动复位，从自然数列开始显示。二、乒乓球游戏机要求：1．用8个发光二极管表示球；用两个按钮分别表示甲乙两个球员的球拍；2．一方发球后，球以固定速度向另一方运动（发光二极管依次点亮），当球达到最后一个发光二极管时，对方击球（按下按钮）球将向相反方向运动，在其他时候击球视为犯规，给对方加1分；都犯规，各自加1分；3．甲、乙各有一数码管计分；4．裁判有一个按钮，是系统初始化，每次得分后，按下一次。三、智力竞赛抢答器要求：1．五人参赛每人一个按钮，主持人一个按钮，按下就开始；2．每人一个发光二极管，抢中者灯亮；3．有人抢答时，喇叭响两秒钟；4．答题时限为10秒钟，从有人抢答开始，用数码管倒计时间，0、9、8…1、0；倒计时到0的时候，喇叭发出两秒声响。四、数字钟要求：1．输入10HZ的时钟；（提示：对已有kHz频率时钟进行分频）2．能显示时、分、秒，24小时制；4．时和分有校正功能；5．整点报时，喇叭响两秒；6．可设定夜间某个时段不报时；注意：硬件资源的节约，否则器件内资源会枯竭。五、交通灯控制器4要求：1．东西方向为主干道，南北方向为副干道；2．主干道通行40秒后，若副干道无车，仍主干道通行，否则转换；4．换向时要有4秒的黄灯期；5．南北通行时间为20秒，到时间则转换，若未到时，但是南北方向已经无车，也要转换。6．附加：用数码管显示计时。六、双钮电子锁要求：1．有两个按钮A和B，开锁密码可自设，如（3、5、7、9）；2．若按B钮，则门铃响；（滴、嗒…）；3．开锁过程：按3下A，按一下B，则3579中的“3”即被输入；接着按5下A，按一下B，则输入“5”；依此类推，直到输入完“9”，按B，则锁被打开——用发光管KS表示；4．报警：在输入3、5、6、9过程后，如果输入与密码不同，则报警；用发光管BJ表示，同时发出“嘟、嘟……的报警声音；5．用一个开关表示关门（即闭锁）。七、彩灯控制器二要求：1．有十只LED，L0……L92．显示方式①先奇数灯依次灭②再偶数灯依次灭③再由L0到L9依次灭3．显示间隔0.5S，1S可调。八、速度表要求：1．显示汽车Km/h数；2．车轮每转一圈，有一传感脉冲；每个脉冲代表1m的距离；3．采样周期设为10S；4．要求显示到小数点后边两位；5．用数码管显示；6，最高时速小于300Km/h。九、彩灯控制器一要求：1．有八只LED，L0……L752．显示顺序如下表3．显示间隔为0.25S，0.5S，1S，2S可调。序号L0L1L2L3L4L5L6L7011111110101111111210111111311011111411101111511110111611111011711111101811111110911111111100111111111001111111200011111130000111114000001111500000011160000000117000000001810000000191100000020111000002111110000221111100023111111002411111110251000000026010000002700100000280001000029000010003000000100310000001032000000016十、出租车计价器要求：1．5Km起计价，起始价5元，每公里1.2元；2．传感器输出脉冲为0.5m/个；3．每0.5km改变一次显示，且提前显示（只显示钱数）。十一、八音电子琴要求：1．能发出1、2、3、4、5、6、7、1八个音；2．用按键作为键盘；3．C调到B调对应频率为。调频率（HZ）C261.63*2B493.88A440.00G392.00F349.23E329.63D293.66C261.63十二、自动奏乐器一要求：1．开机能自动奏一个乐曲，可以反复演奏；2．速度可变。1155665–4433221–5544332–5544332–3．附加：显示乐谱。十三、自动奏乐器二要求：1．开机能自动奏一个乐曲，可以反复演奏；2．速度可变。1313565–66165–––76616553122321–––3．附加：显示乐谱。十四、自动打铃器要求：1．有数字钟功能；（不包括校时等功能）2．可设置六个时间，定时打铃；3．响铃5秒钟。十五、数字频率计要求：1．输入为矩形脉冲，频率范围0~99MHz；2．用五位数码管显示；只显示最后的结果，不要将计数过程显示出来；3．单位为Hz和KHz两档，自动切换。十六、算术运算单元ALU的设计要求：1．进行两个四位二进制数的运算。2．算术运算：A+B,A-B,A+1,A-13．逻辑运算：AandB,AorB,Anot,AxorB注意：从整体考虑设计方案，优化资源的利用十七、游戏机，有三位数码管显示0—7之间的数码，按下按钮，三个数码管循环显示，抬起按钮，显示停止，当显示内容相同时，为赢要求：1．三个数码管循环显示的速度不同2．停止时的延迟时间也要不同3．如果赢了游戏时，要有数码管或LED的花样显示或声音提示。十八、路数显报警器要求：1．设计16路数显报警器，16路中某一路断开时（可用高低电平表示断开和接通），用十进制数显示该路编号，并发出声音信号；2．报警时间持续10秒钟；3．当多路报警时，要有优先级，并将低优先级的报警存储，处理完高优先级报警后，再处理之（附加）。十九、脉冲按键电话按键显示器要求：81．设计一个具有八位显示的电话按键显示器；2．能准确反映按键数字；3．显示器显示从低位向高位前移，逐位显示，最低位为当前输入位；4．重按键时，能首先清除显示；5．摘下话机后才能拨号有效，挂机后熄灭显示。二十、病房呼叫系统要求：1．用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，1号优先级最高；1~5优先级依次降低；2．用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号呼叫时显示0；又多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫号用指示灯显示）；3．凡有呼叫发出5秒的呼叫声；4．对低优先级的呼叫进行存储，处理完高优先级的呼叫，再进行低优先级呼叫的处理（附加）。二十一、自动电子钟要求：1．用24小时制进行时间显示；2．能够显示小时、分钟；3．每秒钟要有秒闪烁指示；4．上电后从“00：00”开始显示。二十二、具有数字显示的洗衣机时控电路要求：1．洗衣机工作时间可在1~15分钟内任意设定（整分钟数）；2．规定电动机运行规律为正转20s、停10s、反转20s、停10s、再正转20s，以后反复运行；3．要求能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行一分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转；4．电机正转和反转要有指示灯指示。二十三、篮球比赛数字计分牌要求：1．分别记录两队得分情况；2．进球得分加2分，罚球进球得分加1分；3．纠正错判得分减2分或1分；4．分别用三个数码管显示器记录两队的得分情况。二十四、电子日历9要求：1．能显示年、月、日，星期；2．例如：“01.11.086”，星期日显示“8”；3．年月日，星期可调；4．不考虑闰年。二十五、用电器电源自动控制电路要求：1．控制电路能使用电器的电源自动开启30s，然后自动关闭30s，如此周而复始的工作，要有工作状态指示；2．当电源接通时，可随时采用手动方式切断电源；当电源切断时，可随时采用手动方式接通电源；3．若手动接通，可由定时信号断开，然后进入自动运行状态，反之亦然4．定时范围0分~60分，要有分秒的倒计时显示。二十六、设计模拟中央人民广播电台报时电路要求：1．当计时器运行到59分49秒开始报时，每鸣叫1s就停叫1s，共鸣叫6响；前5响为低音，频率为750Hz；最后1响为高音，频率为1KHz；2．至少要有分秒显示。二十七、数字跑表要求：1．具有暂停/启动功能；2．具有重新开始功能；3．用6个数码管分别显示百分秒、秒和分钟。二十八、数字电压表要求：1．0－5V输入；2．用3个数码管显示；有小数点的显示；显示小数后两位数，如0.01；只显示最后结果，不要显示中间结果。提示：实验箱提供了8bits的DAC－AD558和比较器－LM358N。10附录IIEDA设计报告书模板赣南师院EDA课程设计报告书（试行版）姓名：班级：学号：时间：设计题目11设计要求设计过程(包括：设计方案、上机设计与仿真结果、硬件实验方案及实验结果、收获和体会)成绩评定(包括：指导教师评语和课程设计等级)注：可加附页附录IIIEDA技术简介和软件使用说明书12第一章EDA技术综述随着电子系统设计复杂程度的不断增加，仅靠手工进行电子系统的设计己经无法满足要求，迫切需要更高级、更快速和更有效的电子设计自动化EDA(ElectronicDesignAutomation)工具，所谓电子设计自动化就是指设计者可以利用计算机以及相关应用软件完成设计工作。EDA工具是以计算机的硬件和软件为基本工作平台，集数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科最新成果研制的计算机辅助设计通用软件包。EDA技术是电子设计的发展趋势，利用EDA工具可以代替设计者完成电子系统设计中的大部分工作，EDA工具从数字系统设计的单一领域，发展到今天，应用范围己涉及模拟、微波等多个领域，可以实现各个领域电子系统设计的测试、设计仿真和布局布线等。设计者只要完成对电子系统的功能描述，就可以利用计算机和EDA工具，进行设计处理，最终得到设计结果。一、EDA发展回顾EDA技术伴随着计算机、集成电路、电子系统设计的发展，经历了计算机辅助设计CAD(ComputerAssistDesign)、计算机辅助工程设计CAE(ComputerAssistEngineeringDesign)和电子系统设计自动化ESDA(ElectronicSystemDesig