1、课程设计题目,1. 多功能数字电子表2. 交通灯控制器,1. 多功能数字电子钟功能,正常计时:秒(60)、分(60)、小时(24)计数;秒计时的频率为1Hz,数码管用动态扫描实时显示计时的小时、分、秒。整点报时:逢整点蜂鸣器在“59”分钟的第51、53、55、57秒发频率为512Hz的低音,在“59”分钟的第59秒发频率为1024Hz的高音。校时: 1)校小时, 显示小时数码管以4Hz的频率递增计数; 2)校分, 显示分数码管以4Hz的频率递增计数; 3)校秒, 秒清0。,模60进,制计数器,模60进,制计数器,模24进,制计数器,CLK,小时计时 分计时 秒计时,CLK,1S,显示小时,显示
2、分,显示秒,CLK/60,CLK/3600,1小时,1分钟,个位,十位,个位,十位,个位,十位,计时,动显,1.计时、显示电路,RESET,60/24进制计数器(VHDL),8位数码管动态显示,8选一数据选择器4位BCD码 产生选段码ag信号;,gfedcba,M2,M1,M3,M4,M5,M6,M7,M8,8路脉冲分配器 产生选位M8 M1 信号;,模8计数器38译码器,411实验室,7段译码器,3:8译码器,模8,clk1k,d13.0,q2.0,8:1MUX,d73.0,b3.0,M8.1,ag,8位数码管动态显示,模60,clk1hz,h3.0,信号源,CPLD芯片,模60,m3.0,
3、模24,s3.0,d03.0,d63.0,h7.4,s7.4,m7.4,d23.0,d53.0可定义为特殊字(“1111”),d33.0,d23.0,d43.0,d53.0,遇特殊字(“1111”)时显示(g=1),8位数码管动态显示,模8计数器 产生q0 q2 选(内部产生选位信号);8选一数据选择器4位BCD码 产生选段码ag信号;333、334实验室需接线:锁引脚后通过接线与器件相连。PLD器件型号:ACEX1KEP1K10TC100-3,gfedcba,M2,M1),M3,M4,M5,M6,M7,(M8,333、334实验室,q2,q0,q1,分时钟,2. 校时、分、秒,模24进制小时
4、计数器,模60进制分计数器,二选一,校时时钟(4Hz),cmt,cht,小时时钟,二选一,校时时钟(4Hz),状态图,S0,S1,S2,K=1,K=1,SET=1,K=1,S3,模60进制秒计数器,RESET,或门,cst(秒清0),clkm,clkh,clr,clk1hz,分时钟,状态机VHDL,系统时钟1)秒计数时钟1Hz2) 校时时钟4Hz3) 动显扫描时钟1024Hz 4) 蜂鸣器时钟 1024Hz 蜂鸣器时钟 512Hz,3. 报时、分频电路,M4计数器VHDL,M2计数器VHDL,512Hz,1KHz,分频器,报时:整点前59分51,53,55,57秒输出512hz频率的时钟;59
5、秒输出1k 频率的时钟。,二选一,baoshi,4. 系统框图,控制器,报时控制电路,显示控制电路,计时器,ag,clk1hz,reset,k,set,分频器,扫描显示电路,cst,cht,cmt,reset,clk1k,clk1k,clk4hz,clk1hz,clk512,clk4hz,clk1hz,clk1k,clk512,M1M8,蜂鸣器,1)有层次结构(底层器件要变成默认的符号,顶层控制电路尽可能少)2) 用状态机实现控制器,每做一个器件,都要仿真,正确才可使用;3)输入输出信号的符号名要与信号含义接近。,设计要求,1)设计演示2)设计图文件、VHDL程序、仿真文件(可选其中几个)。,
6、验收的项目,设计文档,1)设计报告(WORD),功能简介,总体框图(顶层图形) ,状态机仿真图,状态图;2)各模块实现程序(VHDL),模块框图,部分仿真图;,评分方法 (优、良、中、及格),1,及格,1,2,3; 独立完成,思路清晰,回答问题准确优,1. 正常计时:秒(60)、分(60)、小时(24)计数;秒计时的频率为1Hz,数码管用动态扫描实时显示计时的秒、分、小时。2. 整点报时:逢整点蜂鸣器在“59”分钟的第51、53、55、57秒发频率为512Hz的低音,在“59”分钟的第59秒发频率为1024Hz的高音。3. 校时:1)校小时(SET=1,K1),显示小时数码管以4Hz的频率递增
7、计数; 2)校分(SET=1,K1),显示分数码管以4Hz的频率递增计数;,1,2,或1,3; 受启发后完成,能理解所作设计良,1,2,或1,3;受启发后完成中,不及格不做或完全拷贝。,时间,15周,周一周五16周一交。,设计报告内容,封皮(标题:数字逻辑与数字系统课程设计,班级,学号,姓名,指导教师,日期)1. 简介功能简介总体结构逻辑框图4. 状态图、状态机仿真图5. 各模块程序、符号图、仿真图心得,交通灯控制器,主干道通行(绿灯):支干道有车24秒;支路红灯,数码管实时显示倒计时的秒,秒计时的频率为1Hz 。主干道缓冲(黄灯):6秒,(不显示计数),秒计时的频率为1Hz 。支路通行(绿灯
8、):20秒,主干道红灯,数码管实时显示倒计时的秒,秒计时的频率为1Hz 。支路缓冲(黄灯):6秒,不显示,秒计时的频率为1Hz 。数码管采用动态显示。,MDS图,S0,S1,S2,主干道通行(绿灯),支干道通行(绿灯),主干道黄灯,S3,支干道黄灯,S=1,Y,N,24,功能设计,计数器:24、20秒减1计数器,6秒加1计数器,计数值在数码管上输出(动显);主干道缓冲(黄灯):6秒,不显示,秒计时的频率为1Hz 。启动/停止控制电路:置1:启动,置0:停止;控制计数器的计数、停止计数。系统开始工作时所有计数器要清0,并进入S0。注意各状态的转换;,控制器,reset,交通灯控制器系统框图,每个计数器都要有启动, 计数信号与控制器进行传递,clk1hz,M24减法计数器,M20减法计数器,M6计数器,rb,yb,gb,ra,ya,ga,clk1hz,clk1hz,clk1hz,re24,re6,re20,cnt24,cnt6,cnt20,显示控制,哪一个计数器 计数,哪一个数码管显示,答疑时间15周下午2:305:00地点实验楼2A 311(三楼,光电子系办公室),时间,15周,周一周五16周一交。,