数电实习报告副本 2.docx
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数电实习报告副本 2.docx
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数电实习报告副本2
数
字
电
子
实
习
报
告
姓名:
123
班级:
电气10-4班
学号:
03号
日期:
2010.11.26
指导教师:
郑晓·娜
彩灯控制器的设计
1,设计任务及设计要求:
设计一个能实现8路彩灯循环显示的彩灯控制器。
具体要求如下:
;8路彩灯循环花型如表11-1所示;
接拍变化的时间为0.5和0.25s,两种节拍交替运行;
三种花形要求自动循环;
节拍顺序
编码输出QAQBQCQDQEQFQGQH
花型1
花型2
花型3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
00000000
10000000
11000000
11100000
11110000
11111000
11111100
11111110
11111111
11111110
11111100
11111000
11110000
11100000
11000000
10000000
00000000
00011000
01111110
11111111
11100111
11000011
10000001
00000000
10001000
11001100
11101110
01110111
00110011
00010001
2,设计过程
彩灯原理图如下:
设计过程:
。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。
1.花型演示电路
由二片移位寄存器194级联实现,194中s0和s1由153中数据选择出来,始终是相反的。
而h1和h11是由另一个153选择而出,信好由74393和p5和p6外部输出提供。
2.花型控制信号电路
由三片153联的模22(三种花型节拍总数)计数器加74393实现。
将其几个输出信号加上适当门电路产生三种花型所需的输入信号。
3.交替节拍控制电路
由一片74157,74161和一片74194级联实现。
提供157脉冲信号,经157分频然后由161控制时间变换,再有74194完成左右移变换。
整体上实现脉冲频率的变换,即交替产生快慢节拍.
3,实验结果及仿真图:
波形图如下:
仿真图如下:
4,软件简介:
MAX+PLUSII软件是一个功能强大,容易使用的软件包,它可以以图形方式、文字输入方式(AHDL、VHDL和VERILOG)和波形方式输入设计文件,可以编译并形成各种能够下装到EPROM和各种ALTERA器件的文件,还可以进行仿真以检验设计的准确性,下面举例说明该软件的使用。
1.1功能简介
一、原理图输入(GraphicEditor)
MAX+PLUSII软件具有图形输入能力,用户可以方便的使用图形编辑器输入电路图,图中的元器件可以调用元件库中元器件,除调用库中的元件以外,还可以调用该软件中的符号功能形成的功能块.
二、硬件描述语言输入(TextEditor)
MAX+PLUSII软件中有一个集成的文本编辑器,该编辑器支持VHDL,AHDL和Verilog硬件描述语言的输入,同时还有一个语言模板使输入程序语言更加方便,该软件可以对这些程序语言进行编译并形成可以下载配置数据。
三、波形编辑器(waveformEditor)
在进行逻辑电路的行为仿真时,需要在所设计电路的输入端加入一定的波形,波形编辑器可以生成和编辑仿真用的波形(*.SCF文件),使用该编辑器的工具条可以容易方便的生成波形和编辑波形。
使用时只要将欲输入波形的时间段用鼠标涂黑,然后选择工具条中的按钮。
还可以使用输入的波形(*.WDF文件)经过编译生成逻辑功能块,相当
于已知一个芯片的输入输出波形,但不知是何种芯片,使用该软件能力可
以解决这个问题,设计出一个输入和输出波形相同CPLD电路。
四、管脚(底层)编辑窗口(FloorplanEditor)
该窗口用于将已设计好逻辑电路的输入输出节点赋予实际芯片的引脚,通过鼠标的拖拉,方便的定义管脚的功能。
管脚(底层)编辑窗口见图3.1.1.4。
五、自动错误定位
在编译源文件的过程中,若源文件有错误,Max+Plus2软件可以自动指出错误类型和错误所在的位置。
六、逻辑综合与适配
该软件在编译过程中,通过逻辑综合(LogicSynthesizer)和适配(Fitter)模块,可以把最简单的逻辑表达式自动的吻合在合适的器件中。
七、多器件划分(Partitioner)
如果设计不能完全装入一个器件,编译器中的多器件划分模块,可自动
的将一个设计分成几个部分并分别装入几个器件中,并保证器件之间的连
线最少。
八、编程文件的产生
9、编译器中的装配程序(Assembler)将编译好的程序创建一个或多个编程。
目标文件:
当设计文件被编译好,并在波形编辑器中将输入波形编辑完毕后,就可以
十、分析时间(AnalyzeTiming)
该功能可以分析各个信号到输出端的时间延迟,可以给出延迟矩阵和最
高工作频率。
十一、器件编程
当设计全部完成后,就可以将形成的目标文件下载到芯片中,实际验证设计的准确性.
5,元件清单
元件序号
型号
简介
数量
1
74LS161
计数器
3
2
74194
双向移位寄存器
1
3
74157
分频器
2
4
74153
数据选择器
1
5
74393
计数器
1
6,实习体会:
课程设计刚开始,拿着选定的题目不知如何入手。
毕竟课程设计不同于实验课,电路图都要自己设计。
静下心来,仔细分析题目,再加上指导老师的说明与提示,心中才有了谱。
将整个系统根据不同的功能化分成模块,再分别进行设计,逐个攻破,最后再将其整合即可。
在设计过程中,既有用过的芯片,又有没用过的,只能自己查表,分析功能。
即学即用。
最后调试阶段,哪怕一个小小的错误也会使结果出不来。
只好一条线一条线地查,一个孔一个孔地测。
结果终于出来了,又发现有的地方还应改进。
如快慢节拍不是很明显,花型比较简单,且74161和74157产生的时钟信号频率太小等等。
通过这次课程设计,使我受益颇多。
既巩固了课堂上学到的理论知识,又掌握了常用集成电路芯片的使用。
在此基础上学习了数字系统设计的基本思想和方法,学会了科学地分析实际问题,通过查资料、分析资料及请教老师和同学等多种途径,独立解决问题。
同时,也培养了我认真严谨的工作作风。
7,参考文献:
1、康华光、邹寿杉《电子计数基础》(数字部分)第四版高等教育出版社2000年6月第四版;
2、邹彦编著的《数字系统设计》;
3、周惠朝《常用电子元件及典型应用》电子工业出版社出版2005年1月;
4、黄续昌主编《数字集成电路应用300例北京人民邮电出版社》2002年1月
5、康花光主编的《电子技术基础》
目录
一、设计任务及设计要求…………………………………………………………………1
二、设计过程…………………………………………………………2
三、实验结果及仿真图…………………………………………………6
四、软件简介…………………………………………………………8
五、元件清单…………………………………………………9
六、实习体会…………………………………………………………………9
七、参考文献………………………9
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