EDA與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and AutomationEDAEDA與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)教材：教材：EDAEDA與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)李國(guó)麗李國(guó)麗 朱維勇朱維勇 何劍春主編何劍春主編 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation幾點(diǎn)注意：幾點(diǎn)注意： 1 1、遵守實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律，保持實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，注意電腦、遵守實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律，保持實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，注意電腦病毒病毒。每次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前先簽到，完成后匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)。每次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前先簽到，完成后匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)束后必須整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)

2、。果，結(jié)束后必須整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)。 2 2、原則上不允許互借器件，尤其不要用、原則上不允許互借器件，尤其不要用U U盤(pán)互拷文盤(pán)互拷文件。所有工程文件夾建立在桌面上，不要亂翻硬盤(pán)件。所有工程文件夾建立在桌面上，不要亂翻硬盤(pán)里其他文件夾，可能激活殘留的病毒。里其他文件夾，可能激活殘留的病毒。 3 3、及時(shí)、及時(shí)備份備份，不要隨意覆蓋存檔。，不要隨意覆蓋存檔。 4 4、每天及時(shí)總結(jié)整理報(bào)告文檔。、每天及時(shí)總結(jié)整理報(bào)告文檔。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation課程時(shí)間安排課程時(shí)間安排進(jìn)度進(jìn)度(AM(AM：08:30-11:30

3、08:30-11:30 PM PM：14:00-17:00)14:00-17:00)課程內(nèi)容課程內(nèi)容實(shí)踐內(nèi)容實(shí)踐內(nèi)容 0819 AM 0819 AMFPGAFPGA簡(jiǎn)介；簡(jiǎn)介；建立工程的方法；建立工程的方法；邏輯門(mén)邏輯門(mén)/ /譯碼器譯碼器模塊；模塊；（1 1、建立、建立/ /命名命名/ /保存；保存；2 2、分配引、分配引腳腳/ /時(shí)序圖仿真；時(shí)序圖仿真；3 3、下載、下載/ /調(diào)試；）調(diào)試；） 0819 PM 0819 PM模塊封裝模塊封裝/ /調(diào)用；調(diào)用；十六進(jìn)制十六進(jìn)制/ /任意進(jìn)制任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)器；（1 1、74160/74161/749074160/74161/7490芯片方案

4、；芯片方案；2 2、D D觸發(fā)器方案；）觸發(fā)器方案；） 0820 AM 0820 AMVHDLVHDL簡(jiǎn)介；簡(jiǎn)介；二十四進(jìn)制、六十進(jìn)制二十四進(jìn)制、六十進(jìn)制計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器模塊器模塊（VHDLVHDL方案）；方案）； 0820 PM 0820 PM數(shù)字鐘設(shè)計(jì)；數(shù)字鐘設(shè)計(jì)；校時(shí)校時(shí)模塊；模塊； 0821 AM 0821 AM鬧鐘鬧鐘模塊；模塊； 0821 PM 0821 PM系統(tǒng)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、精簡(jiǎn)聯(lián)調(diào)、精簡(jiǎn)； 0822 AM 0822 AM課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)報(bào)告； 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and AutomationFPGA FPGA FPG

5、AFPGA（FieldFieldProgrammable Gate ArrayProgrammable Gate Array），即），即現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列場(chǎng)可編程門(mén)陣列，它是在，它是在PALPAL、GALGAL、CPLDCPLD等可編程等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專(zhuān)用集器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專(zhuān)用集成電路（成電路（ASICASIC）領(lǐng)域中的一種）領(lǐng)域中的一種半定制半定制電路而出現(xiàn)的，電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College

6、 of Electrical Engineering and Automation Quartus Quartus上手上手 新建一個(gè)工程；新建一個(gè)工程； 創(chuàng)建文件；創(chuàng)建文件； 編譯工程；編譯工程； 分配引腳；分配引腳； 時(shí)序仿真；時(shí)序仿真； 下載調(diào)試；下載調(diào)試； 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation File - New Project WizardFile - New Project Wizard 第一個(gè)空格里填工程第一個(gè)空格里填工程文件夾保存地址，文件夾保存地址，地址地址不支持包含中文不支持包含中文； 第二個(gè)空

7、格填上工程第二個(gè)空格填上工程的名稱(chēng)（注意：與的名稱(chēng)（注意：與“模模塊名塊名”區(qū)分），不支持區(qū)分），不支持中文，且中文，且前三個(gè)字符不前三個(gè)字符不允許數(shù)字允許數(shù)字； 第三個(gè)空格默認(rèn)與第第三個(gè)空格默認(rèn)與第二個(gè)空格一致；二個(gè)空格一致； 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation NextNext 是否有已建立文件需要是否有已建立文件需要導(dǎo)入。沒(méi)有直接下一步。導(dǎo)入。沒(méi)有直接下一步。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation NextNext 選擇選擇FP

8、GAFPGA的芯片型號(hào)。的芯片型號(hào)。必須與實(shí)際使用的必須與實(shí)際使用的FPGAFPGA芯片芯片型號(hào)一致型號(hào)一致，否則無(wú)法進(jìn)行引，否則無(wú)法進(jìn)行引腳分配。具體芯片型號(hào)刻蝕腳分配。具體芯片型號(hào)刻蝕在芯片正面。在芯片正面。系列系列引腳數(shù)引腳數(shù) 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation Quartus Quartus上手上手 新建一個(gè)工程；新建一個(gè)工程； 創(chuàng)建文件；創(chuàng)建文件； 編譯工程；編譯工程； 分配引腳；分配引腳； 時(shí)序仿真；時(shí)序仿真； 下載調(diào)試；下載調(diào)試； 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical En

9、gineering and Automation File - New - Block Diagram/Schematic File File - New - Block Diagram/Schematic File 該文件格式是大家熟悉的該文件格式是大家熟悉的電原理圖形式。電原理圖形式。 對(duì)于熟悉硬件描述語(yǔ)言的對(duì)于熟悉硬件描述語(yǔ)言的高級(jí)研發(fā)人員，多選擇高級(jí)研發(fā)人員，多選擇AHDLAHDL、VerilogVerilog HDL HDL或或VHDLVHDL格式。格式。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 加入模塊加

10、入模塊在繪圖區(qū)雙擊鼠標(biāo)左鍵，即彈出添加符號(hào)元件的窗口：在繪圖區(qū)雙擊鼠標(biāo)左鍵，即彈出添加符號(hào)元件的窗口：LogicLogic：基本邏輯：基本邏輯器件，如器件，如TTLTTL門(mén)電門(mén)電路、芯片路、芯片pinpin：引腳，輸入：引腳，輸入輸出等輸出等快速調(diào)用：按元件快速調(diào)用：按元件名搜索，如輸入名搜索，如輸入“VccVcc”、“7490”,7490”,快速調(diào)用電源?？焖僬{(diào)用電源。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation加入一個(gè)輸入引腳，一個(gè)非門(mén)，一個(gè)輸出引腳：加入一個(gè)輸入引腳，一個(gè)非門(mén)，一個(gè)輸出引腳： 給輸入輸出引腳命名給輸

11、入輸出引腳命名雙擊輸入引腳原理圖雙擊輸入引腳原理圖的圖標(biāo)，彈出屬性框，如的圖標(biāo)，彈出屬性框，如將上面輸入命名為將上面輸入命名為“in”in”。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 給引腳命名將方便后面的操作。給引腳命名將方便后面的操作。 另外還有一個(gè)好處：在系統(tǒng)中，另外還有一個(gè)好處：在系統(tǒng)中，兩個(gè)引腳只要名稱(chēng)相同，即兩個(gè)引腳只要名稱(chēng)相同，即認(rèn)為它們是相連的認(rèn)為它們是相連的。因此在電路器件較多連線交錯(cuò)的情況下，。因此在電路器件較多連線交錯(cuò)的情況下，采用這種采用這種“虛連虛連”的方法，可以大大降低工作量和錯(cuò)誤率，的方

12、法，可以大大降低工作量和錯(cuò)誤率，也使得電路更簡(jiǎn)潔清爽。也使得電路更簡(jiǎn)潔清爽。ld1.4ld1.4：這是一種：這是一種“總線總線”名，表示名，表示“l(fā)d1/ld2/ld3/ld4ld1/ld2/ld3/ld4這四根線這四根線”。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation Quartus Quartus上手上手 新建一個(gè)工程；新建一個(gè)工程； 創(chuàng)建文件；創(chuàng)建文件； 編譯工程；編譯工程； 分配引腳；分配引腳； 時(shí)序仿真；時(shí)序仿真； 下載調(diào)試；下載調(diào)試； 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engin

13、eering and Automation Processing - StartCompilationProcessing - StartCompilation，或者：，或者： 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation Quartus Quartus上手上手 新建一個(gè)工程；新建一個(gè)工程； 創(chuàng)建文件；創(chuàng)建文件； 編譯工程；編譯工程； 分配引腳；分配引腳； 時(shí)序仿真；時(shí)序仿真； 下載調(diào)試；下載調(diào)試； 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation Ass

14、ignments - PinsAssignments - Pins，或者：，或者： 注意，許多引腳的功注意，許多引腳的功能相對(duì)受限，比如并能相對(duì)受限，比如并不是所有引腳都可以不是所有引腳都可以作為作為CLKCLK輸入端，推輸入端，推薦做薦做CLKCLK端的引腳也端的引腳也盡量不要用作盡量不要用作I/OI/O。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation Quartus Quartus上手上手 新建一個(gè)工程；新建一個(gè)工程； 創(chuàng)建文件；創(chuàng)建文件； 編譯工程；編譯工程； 分配引腳；分配引腳； 時(shí)序仿真；時(shí)序仿真； 下載調(diào)試；下

15、載調(diào)試； 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 如果沒(méi)有硬件，可以建立一個(gè)時(shí)序仿真來(lái)檢驗(yàn)工程的如果沒(méi)有硬件，可以建立一個(gè)時(shí)序仿真來(lái)檢驗(yàn)工程的效果。這不是一個(gè)必須的過(guò)程，但在效果。這不是一個(gè)必須的過(guò)程，但在DebugDebug的時(shí)候非的時(shí)候非常有用。常有用。 File - New - Vector Wave FileFile - New - Vector Wave File ，如下圖所示：，如下圖所示： 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automatio

16、n 可以對(duì)工程中所有引腳邏輯進(jìn)行仿真，也可僅對(duì)其中部可以對(duì)工程中所有引腳邏輯進(jìn)行仿真，也可僅對(duì)其中部分引腳進(jìn)行仿真，但選擇的部分引腳必須滿(mǎn)足所仿輸出分引腳進(jìn)行仿真，但選擇的部分引腳必須滿(mǎn)足所仿輸出引腳的邏輯充分性。引腳的邏輯充分性。NameName區(qū)雙擊鼠標(biāo)，彈出區(qū)雙擊鼠標(biāo)，彈出要加入的引腳對(duì)話(huà)框要加入的引腳對(duì)話(huà)框點(diǎn)擊點(diǎn)擊“NodeFilderNodeFilder”選擇選擇“PinPin：all”all”，然，然后單擊后單擊“List”List”按鈕按鈕選擇需要仿真的邏輯引腳，選擇需要仿真的邏輯引腳，點(diǎn)擊點(diǎn)擊“”加入加入 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engi

17、neering and Automation 在加給定信號(hào)之前，先設(shè)置仿真時(shí)間。在加給定信號(hào)之前，先設(shè)置仿真時(shí)間。 Edit - End TimeEdit - End Time ，在該窗口中設(shè)置仿真的時(shí)間長(zhǎng)短。，在該窗口中設(shè)置仿真的時(shí)間長(zhǎng)短。 仿真時(shí)間未必一定與仿真時(shí)間未必一定與實(shí)際時(shí)間一致。比如實(shí)際時(shí)間一致。比如測(cè)試一個(gè)測(cè)試一個(gè)6060進(jìn)制計(jì)數(shù)進(jìn)制計(jì)數(shù)器，可以將器，可以將CLKCLK信號(hào)信號(hào)設(shè)置成設(shè)置成1000Hz1000Hz，這樣，這樣仿真時(shí)間只需要仿真時(shí)間只需要60ms60ms就足夠了。就足夠了。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering a

18、nd Automation 接下來(lái)就是給要仿真的輸入引腳加接下來(lái)就是給要仿真的輸入引腳加給定信號(hào)給定信號(hào)。注意若輸。注意若輸出引腳也加入給定信號(hào)的話(huà)，仿真就失去意義了。出引腳也加入給定信號(hào)的話(huà)，仿真就失去意義了。輸入波形輸入波形 最常用的就是最常用的就是“時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘信號(hào)”和和“高高/ /低電平低電平”三種。三種。輸出波形輸出波形 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 給定高給定高/ /低電平，只需要拖選時(shí)間軸上特定區(qū)域，點(diǎn)擊低電平，只需要拖選時(shí)間軸上特定區(qū)域，點(diǎn)擊“激勵(lì)源激勵(lì)源”上需要的信號(hào)就可以了。上需要的信號(hào)

19、就可以了。 對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)則需要設(shè)置對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)則需要設(shè)置“起止時(shí)間起止時(shí)間”，“周期周期”，“相位相位”及及“占空比占空比”。開(kāi)始時(shí)間開(kāi)始時(shí)間終止時(shí)間終止時(shí)間信號(hào)頻率信號(hào)頻率初相位初相位占空比占空比 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation Processing - Start SimulationProcessing - Start Simulation，系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)電路進(jìn)，系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)電路進(jìn)行仿真?；蛘撸盒蟹抡??；蛘撸?000 00000000 00000010 00110010 00110000 00000000 0

20、000 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation Quartus Quartus上手上手 新建一個(gè)工程；新建一個(gè)工程； 創(chuàng)建文件；創(chuàng)建文件； 編譯工程；編譯工程； 分配引腳；分配引腳； 時(shí)序仿真；時(shí)序仿真； 下載調(diào)試；下載調(diào)試； 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation Tools - Programmer Tools - Programmer , ,或者：或者： 首先，點(diǎn)擊首先，點(diǎn)擊“Hardware Setup”Hardware Setup

21、”查看設(shè)備接線是否查看設(shè)備接線是否正常，點(diǎn)擊正常，點(diǎn)擊“Model”Model”查看當(dāng)查看當(dāng)前模型是不是你要前模型是不是你要下載到下載到FPGAFPGA的模型，的模型，無(wú)誤后點(diǎn)擊無(wú)誤后點(diǎn)擊“Start”Start”?！癙rogress”P(pán)rogress”達(dá)到達(dá)到100%100%就下載完成了。就下載完成了。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 模塊封裝模塊封裝/ /調(diào)用調(diào)用 選擇選擇“File”File”菜單中的菜單中的“Create/Update”Create/Update”子菜單子菜單中的中的“Create S

22、ymbol Files for Current File”Create Symbol Files for Current File” 命令。命令。 將將源工程源工程文件夾里的工程文件、原理圖元件、模塊文件夾里的工程文件、原理圖元件、模塊元件圖拷貝到元件圖拷貝到目的工程目的工程文件夾中，就可以在目的工文件夾中，就可以在目的工程中像調(diào)用基礎(chǔ)元件一樣調(diào)用封裝的模塊了程中像調(diào)用基礎(chǔ)元件一樣調(diào)用封裝的模塊了 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation VHDL VHDL語(yǔ)言語(yǔ)言 File- New - Device Design

23、File - VHDL FileFile- New - Device Design File - VHDL File VHDLVHDL文件的封裝方式與文件的封裝方式與SchematicSchematic文件一致，只是調(diào)文件一致，只是調(diào)用的時(shí)候要少拷貝一個(gè)原理圖，代之以一個(gè)用的時(shí)候要少拷貝一個(gè)原理圖，代之以一個(gè)代碼文件代碼文件。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automationlibrary ieee ;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;ent

24、ity jsq34 is port(clk,reset:in std_logic;qh,ql:buffer std_logic_vector (3 downto 0);end jsq34;architecture one of jsq34 isbeginprocess (clk,reset)beginif(reset=0) then qh=0011;ql=0100;elsif (clkevent and clk=1) then if (qh=0000 and ql=0001)then qh=0011;ql=0100;elsif (ql=0000)then qh=qh-1;ql=1001;els

25、e ql=ql-1;定義總線定義總線定義端口定義端口 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)能進(jìn)行時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的二十四小時(shí)制設(shè)計(jì)一個(gè)能進(jìn)行時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的二十四小時(shí)制的數(shù)字鐘，并具有調(diào)時(shí)與鬧鐘功能，能在設(shè)定的的數(shù)字鐘，并具有調(diào)時(shí)與鬧鐘功能，能在設(shè)定的時(shí)間發(fā)出鬧鈴音，能非常方便地對(duì)小時(shí)、分鐘和時(shí)間發(fā)出鬧鈴音，能非常方便地對(duì)小時(shí)、分鐘和秒進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)以校準(zhǔn)時(shí)間，每逢整點(diǎn)，產(chǎn)生報(bào)

26、秒進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)以校準(zhǔn)時(shí)間，每逢整點(diǎn)，產(chǎn)生報(bào)時(shí)音報(bào)時(shí)。時(shí)音報(bào)時(shí)。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 主控電路主控電路 計(jì)數(shù)器模塊計(jì)數(shù)器模塊 數(shù)碼管顯示數(shù)碼管顯示 設(shè)計(jì)提示設(shè)計(jì)提示 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation總體框圖總體框圖 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 正常走時(shí)計(jì)數(shù)器模塊：正常走時(shí)計(jì)數(shù)器模塊：2424進(jìn)制進(jìn)制計(jì)算器計(jì)算器6060進(jìn)制進(jìn)制計(jì)

27、算器計(jì)算器6060進(jìn)制進(jìn)制計(jì)算器計(jì)算器VccVcc1Hz1HzclockclockCLKCLKCLKCLKCLKCLKCoCoCoCo數(shù)顯數(shù)顯數(shù)顯數(shù)顯數(shù)顯數(shù)顯 虛線內(nèi)部分封裝待用。虛線內(nèi)部分封裝待用。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 校時(shí)電路：校時(shí)電路：2424進(jìn)制進(jìn)制計(jì)算器計(jì)算器6060進(jìn)制進(jìn)制計(jì)算器計(jì)算器6060進(jìn)制進(jìn)制計(jì)算器計(jì)算器VccVcc1Hz1HzclockclockCLKCLKCLKCLKCLKCLKCoCoCoCo手動(dòng)脈沖手動(dòng)脈沖手動(dòng)脈沖手動(dòng)脈沖CLRCLR 如何用一個(gè)按鍵分別給如何用一個(gè)按鍵

28、分別給兩個(gè)計(jì)數(shù)器加脈沖？?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)器加脈沖？ 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation “斷開(kāi)自動(dòng)脈沖，轉(zhuǎn)接手動(dòng)脈沖斷開(kāi)自動(dòng)脈沖，轉(zhuǎn)接手動(dòng)脈沖”的基本思想就是的基本思想就是“選通選通”，實(shí)際就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的，實(shí)際就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的“1-21-2譯碼器譯碼器”： 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 鬧鈴模塊鬧鈴模塊: : 24 60 24 60 24 - 60 - 6024 - 60 - 601Hz1Hzclockclock 如何用同一組數(shù)顯分

29、別顯示兩如何用同一組數(shù)顯分別顯示兩個(gè)計(jì)數(shù)器組的狀態(tài)？個(gè)計(jì)數(shù)器組的狀態(tài)？ 如何控制發(fā)聲方式？如何控制發(fā)聲方式？8 8輸入輸入與門(mén)與門(mén)逐位逐位“同或同或”揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器手動(dòng)脈沖手動(dòng)脈沖 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation揚(yáng)揚(yáng)聲聲器器 直接將比較信號(hào)接揚(yáng)聲器將會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)達(dá)直接將比較信號(hào)接揚(yáng)聲器將會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)達(dá)60s60s的報(bào)警。應(yīng)將其的報(bào)警。應(yīng)將其轉(zhuǎn)化成少量的斷續(xù)信號(hào)，例如：轉(zhuǎn)化成少量的斷續(xù)信號(hào)，例如：1010個(gè)脈沖響聲個(gè)脈沖響聲。&1(60s)1(60s)十進(jìn)制十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器CLKCLKCoCo6+6+進(jìn)制進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)

30、器CLKCLKn n9 9：1 11Hz10s: 000010s: 0001 10s: 1111對(duì)對(duì)“0000”0000”譯碼譯碼比較信號(hào)比較信號(hào)ENENENEN1010 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 模塊精簡(jiǎn)模塊精簡(jiǎn): : 非同時(shí)作用的按鍵都可以功能合并，就數(shù)字鐘來(lái)非同時(shí)作用的按鍵都可以功能合并，就數(shù)字鐘來(lái)說(shuō)就可以精簡(jiǎn)至說(shuō)就可以精簡(jiǎn)至兩個(gè)按鍵兩個(gè)按鍵：一個(gè)：一個(gè)“功能鍵功能鍵”（實(shí)（實(shí)現(xiàn)狀態(tài)切換），一個(gè)現(xiàn)狀態(tài)切換），一個(gè)“脈沖鍵脈沖鍵”（使當(dāng)前選中計(jì)（使當(dāng)前選中計(jì)算器算器+1 +1 ）。）。狀態(tài)狀態(tài)序號(hào)序

31、號(hào)邏輯狀態(tài)邏輯狀態(tài)輸出特征輸出特征0 0正常走時(shí)正常走時(shí)所有特殊功能模塊都不選通所有特殊功能模塊都不選通1 1時(shí)鐘調(diào)時(shí)鐘調(diào)“分分” 選通調(diào)時(shí)電路，開(kāi)放脈沖鍵向選通調(diào)時(shí)電路，開(kāi)放脈沖鍵向“分計(jì)數(shù)器分計(jì)數(shù)器”的通路的通路2 2時(shí)鐘調(diào)時(shí)鐘調(diào)“時(shí)時(shí)” 選通調(diào)時(shí)電路，開(kāi)放脈沖鍵向選通調(diào)時(shí)電路，開(kāi)放脈沖鍵向“時(shí)計(jì)數(shù)器時(shí)計(jì)數(shù)器”的通路的通路3 3鬧鐘設(shè)鬧鐘設(shè)“分分” 選通鬧鐘設(shè)置電路，開(kāi)放脈沖鍵向選通鬧鐘設(shè)置電路，開(kāi)放脈沖鍵向“分計(jì)數(shù)器分計(jì)數(shù)器”的通路的通路4 4鬧鐘設(shè)鬧鐘設(shè)“時(shí)時(shí)” 選通鬧鐘設(shè)置電路，開(kāi)放脈沖鍵向選通鬧鐘設(shè)置電路，開(kāi)放脈沖鍵向“時(shí)計(jì)數(shù)器時(shí)計(jì)數(shù)器”的通路的通路 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院Colle

32、ge of Electrical Engineering and Automation 設(shè)置一個(gè)隨設(shè)置一個(gè)隨“功能鍵功能鍵”的輸入增計(jì)的五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，的輸入增計(jì)的五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，與相應(yīng)電路配合。除了計(jì)數(shù)器與相應(yīng)電路配合。除了計(jì)數(shù)器+1+1之外所有模式切換，之外所有模式切換，例如調(diào)時(shí)、鬧鐘設(shè)置均由這一個(gè)鍵選擇。例如調(diào)時(shí)、鬧鐘設(shè)置均由這一個(gè)鍵選擇。 五進(jìn)制五進(jìn)制 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器CLKCLKA AB BC CD D模式選擇鍵模式選擇鍵（Key1）模式0激活 3-83-8 譯碼器譯碼器A AB BC CD DY0Y0Y1Y1Y2Y2Y3Y3Y4Y4模式1激活模式2激活模式3激活模式4激活 電氣工程與自動(dòng)化

33、學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation任務(wù)與要求任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)一個(gè)交通信號(hào)燈控制器，由一條主干道和一條支干道匯合設(shè)計(jì)一個(gè)交通信號(hào)燈控制器，由一條主干道和一條支干道匯合成十字路口，在每個(gè)入口處設(shè)置紅、綠、黃三色信號(hào)燈，紅燈成十字路口，在每個(gè)入口處設(shè)置紅、綠、黃三色信號(hào)燈，紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮則給行駛中的車(chē)輛有時(shí)亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮則給行駛中的車(chē)輛有時(shí)間停在禁行線外。間停在禁行線外。 用

34、紅、綠、黃發(fā)光二極管作信號(hào)燈，用傳感器或邏輯開(kāi)關(guān)作檢用紅、綠、黃發(fā)光二極管作信號(hào)燈，用傳感器或邏輯開(kāi)關(guān)作檢測(cè)車(chē)輛是否到來(lái)的信號(hào)。測(cè)車(chē)輛是否到來(lái)的信號(hào)。 主干道處于常允許通行的狀態(tài)，支干道有車(chē)來(lái)時(shí)才允許通行。主干道處于常允許通行的狀態(tài)，支干道有車(chē)來(lái)時(shí)才允許通行。主干道亮綠燈時(shí)，支干道亮紅燈；支干道亮綠燈時(shí)，主干道亮主干道亮綠燈時(shí)，支干道亮紅燈；支干道亮綠燈時(shí)，主干道亮紅燈。紅燈。 主、支干道均有車(chē)時(shí)，兩者交替允許通行，主干道每次放行主、支干道均有車(chē)時(shí)，兩者交替允許通行，主干道每次放行4545秒，支干道每次放行秒，支干道每次放行2525秒，設(shè)立秒，設(shè)立4545秒、秒、2525秒計(jì)時(shí)、顯示電路。秒計(jì)

35、時(shí)、顯示電路。 在每次由綠燈亮到紅燈亮的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，要亮在每次由綠燈亮到紅燈亮的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，要亮5 5秒黃燈作為過(guò)秒黃燈作為過(guò)渡，使行駛中的車(chē)輛有時(shí)間停到禁行線外，設(shè)立渡，使行駛中的車(chē)輛有時(shí)間停到禁行線外，設(shè)立5 5秒計(jì)時(shí)、顯秒計(jì)時(shí)、顯示電路。示電路。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路 主、支干道用傳感器檢測(cè)車(chē)輛到來(lái)情況，實(shí)驗(yàn)電主、支干道用傳感器檢測(cè)車(chē)輛到來(lái)情況，實(shí)驗(yàn)電路用邏輯開(kāi)

36、關(guān)代替。路用邏輯開(kāi)關(guān)代替。 4545秒、秒、2525秒、秒、5 5秒定時(shí)信號(hào)可用順計(jì)時(shí)，也可用倒秒定時(shí)信號(hào)可用順計(jì)時(shí)，也可用倒計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)起始信號(hào)由主控電路給出，定時(shí)結(jié)束計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)起始信號(hào)由主控電路給出，定時(shí)結(jié)束信號(hào)也輸入到主控電路，由主控電路啟、閉三色信號(hào)也輸入到主控電路，由主控電路啟、閉三色信號(hào)燈或啟動(dòng)另一計(jì)時(shí)電路信號(hào)燈或啟動(dòng)另一計(jì)時(shí)電路。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路 主控電路是核心，這是一個(gè)時(shí)序電路，其輸入信號(hào)為：主控電路是核心，這是一個(gè)時(shí)序電路，其輸入信號(hào)為： (1) (1) 車(chē)輛檢

37、測(cè)信號(hào)車(chē)輛檢測(cè)信號(hào)（A A，B B）；）； (2) 45(2) 45秒、秒、2525秒、秒、5 5秒定時(shí)信號(hào)秒定時(shí)信號(hào)（C C，D D，E E）。）。 其狀態(tài)表為：其狀態(tài)表為：狀態(tài)狀態(tài) 主干道主干道 支干道支干道 時(shí)間時(shí)間0 0 綠燈亮，允許通行綠燈亮，允許通行 紅燈亮，禁止通行紅燈亮，禁止通行 4545秒秒1 1 黃燈亮，停車(chē)黃燈亮，停車(chē) 紅燈亮，禁止通行紅燈亮，禁止通行 5 5秒秒2 2 紅燈亮，禁止通行紅燈亮，禁止通行 綠燈亮，允許通行綠燈亮，允許通行 2525秒秒3 3 紅燈亮，禁止通行紅燈亮，禁止通行 黃燈亮，停車(chē)黃燈亮，停車(chē) 5 5秒秒 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of E

38、lectrical Engineering and Automation 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation具體設(shè)計(jì)具體設(shè)計(jì) 時(shí)鐘產(chǎn)生電路產(chǎn)生時(shí)鐘產(chǎn)生電路產(chǎn)生1HZ1HZ系統(tǒng)時(shí)鐘。系統(tǒng)時(shí)鐘。 主控電路由兩個(gè)主控電路由兩個(gè)JKJK觸發(fā)器和邏輯門(mén)構(gòu)成，其輸出經(jīng)觸發(fā)器和邏輯門(mén)構(gòu)成，其輸出經(jīng)譯碼后，控制主干道三色燈譯碼后，控制主干道三色燈R R、G G、Y Y和支干道三色和支干道三色燈燈r r、g g、y y。 三個(gè)定時(shí)器分別產(chǎn)生三個(gè)定時(shí)器分別產(chǎn)生4545秒、秒、2525秒、秒、5 5秒定時(shí)信號(hào)，秒定時(shí)信號(hào)，電路都是計(jì)數(shù)

39、器，并受主控電路和來(lái)自主、支干道電路都是計(jì)數(shù)器，并受主控電路和來(lái)自主、支干道車(chē)輛信號(hào)控制，每當(dāng)計(jì)滿(mǎn)所需時(shí)間，即向主控電路車(chē)輛信號(hào)控制，每當(dāng)計(jì)滿(mǎn)所需時(shí)間，即向主控電路輸出輸出“時(shí)間到時(shí)間到”信號(hào)，并使計(jì)數(shù)器清零。信號(hào)，并使計(jì)數(shù)器清零。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 設(shè)：設(shè)：A A：主干道車(chē)輛情況，有車(chē)為主干道車(chē)輛情況，有車(chē)為“1”1”，無(wú)車(chē)為，無(wú)車(chē)為“0”0”B B：支干道車(chē)輛情況，有車(chē)為支干道車(chē)輛情況，有車(chē)為“1”1”，無(wú)車(chē)為，無(wú)車(chē)為“0”0”C C：4545秒定時(shí)信號(hào)，秒定時(shí)信號(hào)，4545秒定時(shí)已到為秒定

40、時(shí)已到為“1”1”，4545秒定時(shí)未秒定時(shí)未到為到為“0”0”D D：2525秒定時(shí)信號(hào)，秒定時(shí)信號(hào)，2525秒定時(shí)已到為秒定時(shí)已到為“1”1”，2525秒定時(shí)未秒定時(shí)未到為到為“0”0”E E：5 5秒定時(shí)信號(hào)，秒定時(shí)信號(hào)，5 5秒定時(shí)已到為秒定時(shí)已到為“1”1”，5 5秒定時(shí)未到秒定時(shí)未到為為“0”0” 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and AutomationS0S1S2S3BAC=0BAC=1E=0E=1BAD=1BAD=0E=0E=1 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering an

41、d Automation狀態(tài)編碼：狀態(tài)編碼： S0=00 S1=01 S2=11 S3=10S0=00 S1=01 S2=11 S3=10若選若選JKJK觸發(fā)器，其輸出為觸發(fā)器，其輸出為Q2 Q1Q2 Q1則狀態(tài)表為：則狀態(tài)表為： A B C D E Q2A B C D E Q2n n Q1Q1n n Q2Q2n+1 n+1 Q1Q1n+1n+1 x 0 x x x 0 0 0 0 x 0 x x x 0 0 0 0 1 1 0 x x 0 0 0 0 1 1 0 x x 0 0 0 0 0 1 x x x 0 0 0 1 0 1 x x x 0 0 0 1 1 1 1 x x 0 0 0 1

42、 1 1 1 x x 0 0 0 1 x x x x 0 0 1 0 1 x x x x 0 0 1 0 1 x x x x 1 0 1 1 1 x x x x 1 0 1 1 1 1 1 x 0 x 1 1 1 1 1 1 x 0 x 1 1 1 1 0 1 x x x 1 1 1 1 0 1 x x x 1 1 1 1 x 0 x x x 1 1 1 0 x 0 x x x 1 1 1 0 x x x x 0 1 0 1 0 x x x x 0 1 0 1 0 x x x x x 1 0 0 0 x x x x x 1 0 0 0維持維持S0 45S0 45秒定時(shí)秒定時(shí)由由S0S1S0S1

43、維持維持S1S1由由S1S2S1S2維持維持S2S2 由由S2S3S2S3 維持維持S3S3 由由S3S0S3S05 5秒定時(shí)秒定時(shí)2525秒定時(shí)秒定時(shí)5 5秒定時(shí)秒定時(shí) 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation從狀態(tài)表得狀態(tài)方程從狀態(tài)表得狀態(tài)方程得觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)方程：得觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)方程：nnnnnQEQEQQQ211212)( )()(212111DABQQCABQQQnnnnn )(21CABQJn )(21DABQKn nEQJ12 EQKn 12 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Eng

44、ineering and Automation45S45S、25S25S、5S5S定時(shí)器定時(shí)器CPCP脈沖驅(qū)動(dòng)方程脈沖驅(qū)動(dòng)方程脈脈沖沖CPEQQBAQQCP)(121245 脈脈沖沖CPEQQBQQCP121225 脈沖脈沖CPQQCP215 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation則主控電路和各定時(shí)電路如圖則主控電路和各定時(shí)電路如圖1-5-31-5-3所示所示 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation計(jì)數(shù)器驅(qū)動(dòng)脈沖如圖計(jì)數(shù)器驅(qū)動(dòng)脈沖如圖1-5

45、-41-5-4所示所示 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation譯碼驅(qū)動(dòng)電路真值表譯碼驅(qū)動(dòng)電路真值表 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation譯碼驅(qū)動(dòng)電路如圖譯碼驅(qū)動(dòng)電路如圖1-5-51-5-5所示所示 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation此例也可以完全由此例也可以完全由VerilogVerilog HDL HDL文件完成文件完成 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College

46、 of Electrical Engineering and Automation具有四種信號(hào)燈的交通燈控制器具有四種信號(hào)燈的交通燈控制器 設(shè)計(jì)一個(gè)具有四種信號(hào)燈的交通燈控制器。設(shè)計(jì)一個(gè)具有四種信號(hào)燈的交通燈控制器。設(shè)計(jì)要求是：由一條主干道和一條支干道匯合成設(shè)計(jì)要求是：由一條主干道和一條支干道匯合成十字路口，在每個(gè)入口處設(shè)置紅、綠、黃、左拐十字路口，在每個(gè)入口處設(shè)置紅、綠、黃、左拐允許四盞信號(hào)燈，紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許允許四盞信號(hào)燈，紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮則給行駛中的車(chē)輛有時(shí)間停在禁行通行，黃燈亮則給行駛中的車(chē)輛有時(shí)間停在禁行線外，左拐燈亮允許車(chē)輛向左拐彎。信號(hào)燈變換線外，

47、左拐燈亮允許車(chē)輛向左拐彎。信號(hào)燈變換次序?yàn)椋褐髦Ц傻澜惶嬖试S通行，主干道每次放次序?yàn)椋褐髦Ц傻澜惶嬖试S通行，主干道每次放行行40S40S，亮，亮5S5S紅燈讓行駛中的車(chē)輛有時(shí)間停到禁行紅燈讓行駛中的車(chē)輛有時(shí)間停到禁行線外，左拐放行線外，左拐放行1515秒，亮秒，亮5S5S紅燈；支干道放行紅燈；支干道放行30S30S，亮亮5S5S黃燈，左拐放行黃燈，左拐放行1515秒，亮秒，亮5S5S紅燈紅燈。各計(jì)。各計(jì)時(shí)電路為倒計(jì)時(shí)顯示。時(shí)電路為倒計(jì)時(shí)顯示。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation系統(tǒng)框圖如圖系統(tǒng)框圖如圖4-7-14

48、-7-1所示所示 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)能進(jìn)行拔河游戲的電路。 電路使用15個(gè)(或9個(gè))發(fā)光二極管表示拔河的“電子繩”，開(kāi)機(jī)后只有中間一個(gè)發(fā)亮，此即拔河的中心點(diǎn)。 游戲雙方各持一個(gè)按鈕，迅速地、不斷地按動(dòng)，產(chǎn)生脈沖，誰(shuí)按得快，亮點(diǎn)就向誰(shuí)的方向移動(dòng)，每按一次，亮點(diǎn)移動(dòng)一次。 亮點(diǎn)移到任一方終端二極管時(shí)，這一方就獲勝，此時(shí)雙方按鈕均無(wú)作用，輸出保持，只有復(fù)位后才使

49、亮點(diǎn)恢復(fù)到中心。 由裁判下達(dá)比賽開(kāi)始命令后，甲乙雙方才能輸入信號(hào)，否則，輸入信號(hào)無(wú)效。 用數(shù)碼管顯示獲勝者的盤(pán)數(shù)，每次比賽結(jié)束自動(dòng)給獲勝方加分。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)提示設(shè)計(jì)提示 加/減計(jì)數(shù)器 譯碼器 得分計(jì)數(shù)顯示電路 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of E

50、lectrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)可容納四組參賽的數(shù)字式搶答器，每組設(shè)一個(gè)設(shè)計(jì)一個(gè)可容納四組參賽的數(shù)字式搶答器，每組設(shè)一個(gè)按鈕供搶答使用。搶答器具有第一信號(hào)鑒別和鎖存功能，按鈕供搶答使用。搶答器具有第一信號(hào)鑒別和鎖存功能，使除第一搶答者外的按鈕不起作用；設(shè)置一個(gè)主持人使除第一搶答者外的按鈕不起作用；設(shè)置一個(gè)主持人“復(fù)位復(fù)位”按鈕，主持人復(fù)位后，開(kāi)始搶答，第一信號(hào)鑒按鈕，主持人復(fù)位后，開(kāi)始搶答，第一信號(hào)鑒別鎖存電路得到信號(hào)后，用指示燈顯示搶答組別，揚(yáng)聲別鎖存電路得到信號(hào)后，用指示燈顯示搶答組別，揚(yáng)聲器發(fā)出器發(fā)出 秒的音響。秒的音響。*設(shè)置犯規(guī)

51、電路，對(duì)提前搶答和超時(shí)答題（例如設(shè)置犯規(guī)電路，對(duì)提前搶答和超時(shí)答題（例如3分鐘）分鐘）的組別鳴笛示警，并由組別顯示電路顯示出犯規(guī)組別。的組別鳴笛示警，并由組別顯示電路顯示出犯規(guī)組別。 設(shè)置一個(gè)計(jì)分電路，每組開(kāi)始預(yù)置分，由主持人設(shè)置一個(gè)計(jì)分電路，每組開(kāi)始預(yù)置分，由主持人記分，答對(duì)一次加分，答錯(cuò)一次減分。記分，答對(duì)一次加分，答錯(cuò)一次減分。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)提示設(shè)計(jì)提示 鑒別鎖存模

52、塊 答題計(jì)時(shí)模塊 計(jì)分電路模塊 掃描顯示模塊 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 1此模塊的關(guān)鍵是準(zhǔn)確判斷出第一搶答者并將其鎖存，實(shí)現(xiàn)的方法可使用觸發(fā)器或鎖存器，在得到第一信號(hào)后將輸入封鎖，使其它組的搶答信號(hào)無(wú)效。 2形成第一搶答信號(hào)后，用編碼、譯碼及數(shù)碼顯示電路顯示第一搶答者的組別，控制揚(yáng)聲器發(fā)出音響，并啟動(dòng)答題計(jì)時(shí)電路。鑒別鎖存模塊 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation洗衣機(jī)控制器 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Ele

53、ctrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)洗衣機(jī)洗滌程序控制器，控制洗衣機(jī)的電機(jī)作如下規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)： 用兩位數(shù)碼管預(yù)置洗滌時(shí)間（分鐘數(shù)），洗滌過(guò)程在送入預(yù)置時(shí)間后開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，洗滌中按倒計(jì)時(shí)方式對(duì)洗滌過(guò)程作計(jì)時(shí)顯示，用LED表示電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，如果定時(shí)時(shí)間到，則停機(jī)并發(fā)出音響信號(hào)。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)提示設(shè)計(jì)提示 洗滌預(yù)置時(shí)間編碼模塊

54、 減法計(jì)數(shù)顯示 時(shí)序電路 譯碼驅(qū)動(dòng)模塊 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 1設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)量方波信號(hào)頻率的頻率計(jì)，測(cè)量結(jié)果用十進(jìn)制數(shù)顯示。 2.測(cè)量的頻率范圍是110KHz，分成兩個(gè)頻段，即1999Hz，1KHz10KHz，用三位數(shù)碼管顯示測(cè)量頻率，用LED顯示表示單位，如亮綠燈表示Hz，亮紅燈表示KHz。3.具有自動(dòng)校驗(yàn)和測(cè)量?jī)煞N功能，即能用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘校驗(yàn)測(cè)量精度。4.具有超量程報(bào)

55、警功能，在超出目前量程檔的測(cè)量范圍時(shí)，發(fā)出燈光和音響信號(hào)。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)提示設(shè)計(jì)提示 脈沖信號(hào)的頻率就是在單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)，其表達(dá)式為f=N/T，f為被測(cè)信號(hào)的頻率，N為計(jì)數(shù)器所累計(jì)的脈沖個(gè)數(shù)，T為產(chǎn)生N個(gè)脈沖所需的時(shí)間。所以，在1秒時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器所記錄的結(jié)果，就是被測(cè)信號(hào)的頻率。 測(cè)量/校驗(yàn)選擇模塊* 計(jì)數(shù)器模塊 送存選擇報(bào)警模塊 鎖存模塊 掃描顯示模塊 電氣工

56、程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation測(cè)量/校驗(yàn)選擇模塊*輸入信號(hào)：選擇信號(hào)selet 被測(cè)信號(hào)meas 測(cè)試信號(hào)test輸出信號(hào):CP1當(dāng)selet=0時(shí)，為測(cè)量狀態(tài)，CP1=meas；當(dāng)selet=1時(shí)，為校驗(yàn)狀態(tài)，CP1=test。校驗(yàn)與測(cè)量共用一個(gè)電路，只是被測(cè)信號(hào)CP1不同而已。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 設(shè)置1秒定時(shí)信號(hào)（周期為2秒），在1秒定時(shí)時(shí)間內(nèi)的所有被測(cè)信號(hào)送計(jì)數(shù)器輸入端。 計(jì)數(shù)器對(duì)CP1信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在1秒定時(shí)

57、結(jié)束后，將計(jì)數(shù)器結(jié)果送鎖存器鎖存，同時(shí)將計(jì)數(shù)器清零，為下一次采樣測(cè)量做好準(zhǔn)備。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 設(shè)置量程檔控制開(kāi)關(guān)K，單位顯示信號(hào)Y，當(dāng)K=0時(shí)，為1999Hz量程檔，數(shù)碼管顯示的數(shù)值為被測(cè)信號(hào)頻率值，Y顯示綠色，即單位為Hz；當(dāng)K=1時(shí)，為1KHz10KHz量程檔，被測(cè)信號(hào)頻率值為數(shù)碼管顯示的數(shù)值乘1000，Y顯示紅色，即單位為KHz。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 設(shè)置超出量程檔測(cè)量范圍示警信號(hào)aler

58、t。計(jì)數(shù)器由四級(jí)十進(jìn)制計(jì)數(shù)構(gòu)成（帶進(jìn)位C）。若被測(cè)信號(hào)頻率小于1KHz（K=0），則計(jì)數(shù)器只進(jìn)行三級(jí)十進(jìn)制計(jì)數(shù)，最大顯示值為999.Hz，如果被測(cè)信號(hào)頻率超過(guò)此范圍，示警信號(hào)驅(qū)動(dòng)燈光、揚(yáng)聲器報(bào)警；若被測(cè)信號(hào)為1KHz10KHz（K=1），計(jì)數(shù)器進(jìn)行四位十進(jìn)制計(jì)數(shù)，取高三位顯示，最大顯示值為9.99KHz，如果被測(cè)信號(hào)頻率超過(guò)此范圍，報(bào)警。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation左第一位左第一位 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 電氣工

59、程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)電子密碼鎖，在鎖開(kāi)的狀態(tài)下輸入密碼，密碼共4位，用數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)K1K10分別代表數(shù)字1、2、9、0，輸入的密碼用數(shù)碼管顯示，最后輸入的密碼顯示在最右邊的數(shù)碼管上，即每輸入一位數(shù)，密碼在數(shù)碼管上的顯示左移一位。可刪除輸入的數(shù)字，刪除的是最后輸入的數(shù)字，每刪除一位，密碼在數(shù)碼管的顯示右移一位，并在左邊空出的位上補(bǔ)充“0”。用一位輸出電平的狀態(tài)代表鎖的開(kāi)閉狀態(tài)。為保證密碼鎖主人能打開(kāi)密碼鎖，設(shè)置一個(gè)萬(wàn)能密碼，在主人忘記密碼時(shí)使用。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College o

60、f Electrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)提示設(shè)計(jì)提示 密碼輸入刪除控制模塊 寄存模塊 比較模塊 掃描顯示 模塊 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation脈沖按鍵電話(huà)按鍵顯示器 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)具有7位顯示的電話(huà)按鍵顯示器，顯示器應(yīng)能正確反映按鍵數(shù)字，顯示器顯示從低位向高位前移，逐位顯示按鍵數(shù)字，最低位為當(dāng)前顯示位，七位數(shù)字輸入完畢后，電話(huà)接通，揚(yáng)聲器發(fā)出“