期系統(tǒng)設計題目任務要求

1、系統(tǒng)設計與仿真課程設計任務安排（20132014第二學期）一、課程設計的地位與任務系統(tǒng)設計與仿真課程設計是電子信息、通信工程專業(yè)安排的必修的一門電子電路綜合技能訓練課程。通過本課程的學習，使同學們掌握常用電子元器件的應用，熟練掌握模擬集成電路、數(shù)字集成電路、單片機集成電路的設計方法與應用；理解中規(guī)模、大規(guī)模集成電路的可靠性設計的概念和方法，學會電子產(chǎn)品的系統(tǒng)設計方法，為學習智能儀器等后續(xù)課程和專業(yè)技術工作打下良好的基礎。二、課程設計的基本內(nèi)容和要求 本次課程設計分二部分的內(nèi)容：CPLD/FPGA仿真設計、單片機集成電路仿真設計。綜合題目有6個，學生可以自行選擇其中一個題目進行，也可以自己擬訂題

2、目，但必須征得指導老師的同意方能進行。學生選定題目后，查找相關資料，熟悉課程題目的方向和設計要求與具體基本指標，確定可行的方案。首先進行仿真訓練MAXPLUSII、QuartusII、proteus，得出正確合理的仿真結(jié)果；然后設計電路板，制圖、布線、焊接、編程、調(diào)試，最后運行其實現(xiàn)的功能。在基本的功能上，學生可以自我擴展電路功能，創(chuàng)新設計效果，完善電路實現(xiàn)功能。 課程設計內(nèi)容：可以是以下題目中之一，也可以自定題目，但必須征得指導老師的同意。部分一 仿真部分用Veriloghdl語言設計如下數(shù)字電路，14必須完成，5、6任選一，并仿真驗證：1. 數(shù)據(jù)比較器設計一個數(shù)據(jù)比較器，用來比較兩個字節(jié)的

3、大小，如a7:0大于b7:0，輸出高電平，否則輸出低電平。2. 奇偶位產(chǎn)生器奇偶校驗是通信中常用的一種數(shù)據(jù)校驗方式，設計一個奇偶位產(chǎn)生器，根據(jù)輸入字節(jié)（8位）產(chǎn)生相應的奇校驗位（1的個數(shù)為奇數(shù)時輸出高電平）和偶校驗位（1的個數(shù)為偶數(shù)時輸出高電平）。3. 計數(shù)器設計1個16位二進制同步減法計數(shù)器，要求：具有異步清零、同步置數(shù)、計數(shù)使能功能；具有借位B0輸出。4. 分頻器設計實現(xiàn)任意分頻比N（2N256）邏輯電路，要求：輸入N即實現(xiàn)N分頻。5. 乘法器設計一個44二進制乘法器，至少用兩種方式實現(xiàn)，并比較其各自優(yōu)劣。6. 序列檢測器序列檢測就是將一個指定的序列從數(shù)字馬流中識別出來。序列為：10010

4、部分二 綜合設計部分1、 基于VerilogHDL的數(shù)字頻率計設計技術要求：頻率測量范圍： 10hz100Khz測量分辨率： 1hz測量通道靈敏度： 50mVpp通道輸入阻抗： 不小于100k測量誤差： 1測量顯示： 6位數(shù)碼管顯示 設計任務：1、 說明設計具體思路。2、 畫出系統(tǒng)模塊框圖。3、 畫出系統(tǒng)頂層原理圖。4、 按設計技術要求編寫程序。5、 畫出系統(tǒng)功能仿真波形圖。6、 設計出硬件實現(xiàn)電路圖。完成課程設計報告一份。2、 基于VerilogHDL的數(shù)字交通燈設計技術要求：交通燈的基本工作狀態(tài)： (主干道)綠燈：車輛前行； (次干道）紅燈：禁止通行； (主干道)黃燈：過渡狀態(tài)； (主干道

5、)紅燈：禁止車輛通行； (次干道)綠燈：車輛前行。 注：紅黃綠等均為前行方向的信號指示燈。 設計任務：1、 說明設計具體思路。2、 畫出系統(tǒng)模塊框圖。3、 畫出系統(tǒng)頂層原理圖。4、 按設計技術要求編寫程序。5、 畫出系統(tǒng)功能仿真波形圖。6、 設計出硬件實現(xiàn)電路圖。完成課程設計報告一份。3、 基于VerilogHDL的數(shù)字鐘設計技術要求：1、 該秒表具有復位、暫停、秒表計時等功能。2、 秒表至少有3個輸入端，分別為時鐘輸入、啟動暫停、復位按鍵，也可以考慮一些擴展功能。3、 復位信號高電平有效；啟動、暫停按鍵為低電平時，秒表開始計時，高電平暫停，重新變低電平后在原來的數(shù)值賞繼續(xù)計數(shù)。4、 秒、百分

6、秒、分鐘信號采用BCD碼計數(shù)方式。 設計任務：1、 說明設計具體思路。2、 畫出系統(tǒng)模塊框圖。3、 畫出系統(tǒng)頂層原理圖。4、 按設計技術要求編寫程序。5、 畫出系統(tǒng)功能仿真波形圖。6、 設計出硬件實現(xiàn)電路圖。完成課程設計報告一份。4、數(shù)字交通燈的設計設計任務：設計可編程交通控制系統(tǒng)，其中包括人行道，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，以及原有的交通燈的功能。示意圖如下：顯 示 數(shù) 碼 模 塊 控 制 模 塊分 頻 模 塊 圖1 系統(tǒng)設計模塊圖交通燈在通常工作條件中有五種狀態(tài)：綠燈人行道（S1）；綠燈右轉(zhuǎn)（S2）；黃燈（S3）；紅燈左轉(zhuǎn)（S4）；紅燈（S5）五種狀態(tài)。 *狀態(tài)說明：(S1)綠燈人行道：車輛前行；行人可通

7、過人行道。(S2)綠燈右轉(zhuǎn)：車輛可向前、向右行駛。(S3)黃燈：過渡狀態(tài)。(S4)紅燈左轉(zhuǎn)：車輛向左行駛；但不能前行。(S5)紅燈：禁止通行與轉(zhuǎn)彎。注：紅黃綠等均為前行方向的信號指示燈，一般城市較大路口均為此種設計，只是左轉(zhuǎn)、人行無紅燈指示?；静糠郑海?） 交通燈的工作步驟是：紅、黃、綠，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，人行道分時間段開通，計時電路以秒為單位作倒計時，計數(shù)為0時進行切換，倒計時的時間可由數(shù)碼管顯示。（2） 有交通異常情況，可以通過按鍵處理目前的緊急狀態(tài)。（3） 假設該十字路口是一個干道與支道的十字路口，要求干道通行車輛時間為30S，支道通行時間為20S。附加部分：（1） 可以通過按鍵來使芯片內(nèi)部

8、清零，再由鍵盤輸入紅、黃、綠、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)及人行道的放行時間，其規(guī)則應補充合理（可參照交警現(xiàn)行的交通規(guī)則制定）。（2） 根據(jù)不同時段對主要交通方向的信號進行調(diào)整。（3） 雨雪天等惡劣天氣時配有語音提示。完成課程設計報告一份。5、數(shù)字電壓表的設計【1】基本功能: 將輸入模擬直流電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，用LED顯示出電壓大小。微處理器用89C52，A/D芯片采用8位的ADC0809，用3個LED數(shù)碼管顯示一位整數(shù)和兩位小數(shù)，電壓范圍為0.005.00(V)，用CD4511芯片驅(qū)動LED顯示。 【2】擴展功能:(1) 可實現(xiàn)交流電壓的讀數(shù)，交流電壓，交流先進行整流和限幅濾波等處理 (2) 利用單片機實現(xiàn)按鍵

9、預置電壓值，超限報警(聲光)等附加功能 （3）按鍵有效提示 (4) 自行設計其他功能完成課程設計報告一份。6、簡易無線通信系統(tǒng)設計設計思路：遙控電路在日常生活中應用非常廣泛，如紅外遙控、聲控、無線電遙控等，其中無線電遙控由于其不用連線、遙控距離遠、抗干擾、使用方便等優(yōu)點得到廣泛的應用。無線遙控電路框圖系統(tǒng)采用雙音多頻編碼電路TCM5087和譯碼電路MT8870組成一個小型的無線尋呼系統(tǒng)，具有尋呼通道顯示和警報提醒等功能模塊。實現(xiàn)的主要功能是：鍵盤是由9個按鍵組成，鍵盤通過編碼鍵盤，由三條行、列編碼線組成九組發(fā)射編碼，排列成陣列式，當沒有鍵按下時，行線和列線之間是不相連的，若第N行第M列的鍵被按

10、下，那么第N行第M列的線就被接通由9個按鍵組成，排列成陣列式DTMF編碼電路產(chǎn)生雙音多頻編碼信號，經(jīng)無線發(fā)射模塊對發(fā)射載頻的調(diào)制后，由天線向外發(fā)射；當接收機收到由發(fā)射電路發(fā)出的尋呼信號后，經(jīng)內(nèi)部譯碼后有數(shù)碼管將尋呼通道顯示出來，并發(fā)出警報聲。通過無線收發(fā)模塊SH9804、SH9902可以實現(xiàn)遠距離無線尋呼，最遠距離可達100多米。設計任務：1、 無線遙控發(fā)射電路：該電路主要由三部分組成，即編碼電路、調(diào)制電路，發(fā)射電路。2、 無線遙控接收電路：該電路主要由四部分組成，即接收電路解調(diào)電路解調(diào)電路、解碼電路、執(zhí)行電路。設計要求：1、 查閱有關無線遙控技術資料。2、 總體設計并畫出框圖，畫出具體單元電

11、路。3、 繪出整機電氣原理圖。4、 接收機距離大于10米。5、 參數(shù)計算，列出元器件明細表。完成課程設計報告一份。三、教學安排與評分指導 本次系統(tǒng)設計與仿真課程設計的任務由宋愛軍教師指導，時間安排在本學期的第十三周第十五周。具體安排在賽博北樓508、510實驗室。仿真實習學生每人一組，實踐課程設計分兩人一組，完成實驗的設計、仿真、下載、測試。本次課程設計的最終成績的評定分三塊，平時表現(xiàn)占20%；電路設計、仿真分析、程序調(diào)試、下載運行、提問占40%；課程設計報告的撰寫占40%，最后由此來綜合確定。第十六周周二上午交課程設計報告，按學號排列。課程設計進度安排1. 第13周周1上午9：0011：00 在賽博北樓 集中講解課程設計相關事宜；2. 第13周周1周2： 學習maxplusII軟件的使用，編程，編譯，仿真驗證；3. 第1