五路呼叫器1.docx
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五路呼叫器1.docx
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五路呼叫器1
课程设计
课程名称电子技术综合设计与实践
题目名称五路呼叫器
学生学院自动化学院
专业班级08电气二班---
学号3108001054
学生姓名戴思途
指导教师徐迎晖
2010年07月4日
广东工业大学课程设计任务书
题目名称
五路呼叫器
学生学院
自动化学院
专业班级
电气二班
姓名
戴思途
学号
3108001054
一、课程设计的内容
1、利用74系列芯片及门电路设计五路呼叫器;
2、利用DE2板对所设计的电路进行验证;
3、总结电路设计结果。
二、课程设计的要求与数据
1.五个按键模拟五个呼叫源
2.当有一个按键按下时,由数码管显示呼叫源号码
3.当有多个呼叫同时发生时,用指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫,并按优先级顺序由数码管显示多个呼叫源号码。
1号呼叫源优先级最好,按顺序5号呼叫源优先级最低。
三、课程设计应完成的工作
1、解读五路呼叫器所需实现的功能,制定功能框图;
2、查找合适的芯片,与组员共同讨论遇到的问题;
3、根据题目要求设计电路,并用理论检验电路的可行性;
4、上机使用QuartusII画图、分配管脚、模拟仿真、下载等,调试电路(需配合DE2板操作,在实验室进行);
5、完成试验要求,向任课老师答辩;
6、按要求撰写课程设计报告,包含必要的文件和文档
四、课程设计进程安排
序号
设计各阶段内容
地点
起止日期
1
QuartusII入门学习,熟悉设计流程
实2-214
6.28
2
进一步学习QuartusII,讲解各设计任务及其要求,分配设计任务
实2-214
6.29
3
通过查阅资料,独立完成电路设计,提交纸质电路原理图草稿
实2-214
6.30
4
在QuartusII和DE2板上实现设计
实2-214
7.1
5
演示和验收
实2-214
7.2
6
完成设计报告
7.3~7.4
五、应收集的资料及主要参考文献
[1]阎石.数字电子技术基础(第五版).北京:
高等教育出版社,2006:
170-171
[2]阎石.数字电子技术基础(第五版).北京:
高等教育出版社,2006:
176-177
发出任务书日期:
2010年6月29日指导教师签名:
计划完成日期:
2010年7月5日基层教学单位责任人签章:
主管院长签章:
摘要
这款五路呼叫器采用74系列芯片及门电路实现课程设计要求,操作简单,能够为用户提供人性化的数据,具有较强的实用性。
功能简介:
五路呼叫器提供五个按键,可供五位用户使用。
当用户按下按键后,在数码管会显示相应的号数。
当多位用户按下按键后,数码管按相应的优先级显示对应的号码,同时有亮灯提示多位用户使用。
适合在医院或服务机关使用。
同时为了克服芯片较多,容易导致线路繁锁的问题,电路设计尽量采用对称布局,力求连线简洁、美观,逻辑功能清晰、有条理。
这份课程设计报告详细描述了五位呼叫器各个模块的功能和实现原理,给出每个模块的电路图。
同时,介绍了设计方案和调试过程,能够让读者更深入了整个设计流程。
通过DE2学习板对设计电路的实际验证,实现了设计任务要求的所有功能,因此这个电路的设计是合理的
关键词:
74LS373,74LS138,五路呼叫器,循环扫描
目录
1设计任务目的与要求1
1.1设计任务目的1
1.2设计任务要求1
2模块及其原理介绍2
2.1主要模块2
3设计方案3
3.1指示灯模块3
3.2选通模块3
3.3编码显示模块4
3.3总设计图5
4实验结果与数据分析6
4.1测试步骤6
4.2实验现象6
4.3功能分析6
5结论与问题讨论6
5.1完成设计要求的程度6
5.2遇到的问题及解决办法6
5.3收获及心得体会7
参考文献7
1设计任务目的与要求
1.1设计任务目的
为了让学生更好的掌握现代数字电子设计方法,同时考虑对学生的要求是:
源于基础,启迪思维,掌握新技术,并让学生有一个承上启下的循序渐进的过程.采用经典方法设计电路原理图,进行仿真,并利用逻辑器件实现功能。
1.2设计任务要求
设计一个五路呼叫器,具体设计要求如下:
1.五个按键模拟五个呼叫源
2.当有一个按键按下时,由数码管显示呼叫源号码
3.当有多个呼叫同时发生时,用指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫,并按优先级顺序由数码管显示多个呼叫源号码。
1号呼叫源优先级最高,按顺序5号呼叫源优先级最低。
2模块及其原理介绍
2.1主要模块
计数扫描:
利用74160进行计数扫描,保证呼叫可以插入。
信号保持:
利用74LS373来保存开关量,把各路输入的信号一直保存到74LS373到来为止,而且可以随时插入不同优先级别的呼叫信号
指示灯显示:
当有多个呼叫同时发生时,用指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫。
利用简单的与非门完成此功能
选通及优先编码:
利用与非门对计数和输入信号进行选通,再通过74HC148对选通后的信号进行编码,完成按优先级顺序由数码管显示多个呼叫源号码的功能
3设计方案
3.1指示灯模块
此模块实现的功能是当有两个或者两个以上用户呼叫时,使指示灯点亮。
因此,通过真值表可以得出逻辑函数式:
Y=(A`B`C`D`E`+AB`C`D`E`+A`BC`D`E`+A`B`CD`E`+A`B`C`DE`+A`B`C`D`E)`
可化为:
Y=(A`B`C`D`+A`B`C`E`+A`B`D`E`+A`C`D`E`+B`C`D`E`)`
因此可通过四个与门和一个或非门实现此功能,电路图如下
3.2选通模块
用五个输入键代替呼叫源。
由于DE2上产生触发脉冲的键,它保持原输入状态只是一瞬间。
但在优先级判别过程中必须不断调用原输入状态,所以用74LS373将输入量保存起来。
在一个周期过后,74LS373释放原保存量,重新保存新的输入量。
因此可以随时插入不同优先级别的呼叫信号。
由于有优先级,因此我将五个输入量分别与计数器的1、2、3、4和5通过与非门结合在一起。
这样就可以通过计数器扫描的方式,从一号呼叫源(优先级最高)开始,对各个已经保存的输入量依次进行扫描。
对五个呼叫源都扫描一次后,对计数器清零,进行下一次扫描。
如此不断的循环。
电路图如下
3.3编码显示模块
有呼叫源呼叫时,便对相应的呼叫源通过74148进行相应的编码,送到7447经过译码,在输出端口显示其相应的呼叫号;延时一定时间后,再扫描下一个呼叫源。
如果没有呼叫,跳过该呼叫源,再对下一个呼叫源进行扫描。
所以,在所有呼叫源间的显示不会间隔时间太久,而可以有快速的对应显示。
对于此图,在一个周期中,会出现6和0两个多余显示,因此通过74138对这两个信号进行灭灯操作。
3.4总设计图
4实验结果与数据分析
4.1测试步骤
把整体电路编译并下载到DE2,尝试多种输入状态,对照课程设计要求检查输出值。
4.2实验现象
编译没有出现问题,但在板上出现功能错误,在非有效输入号时,数码管显示数字6和0。
对电路图与逻辑式进行检查,发现问题,加入74138进行数据选择,成功解决此问题。
很好的完成了设定功能。
4.3功能分析
用SW1,SW2,SW3,SW4,SW5模拟五个呼叫源,当有一个按键按下时,由数码管显示呼叫相应源号码。
当有多个呼叫同时发生时,用指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫,并按优先级顺序由数码管显示多个呼叫源号码。
1号呼叫源优先级最高,按顺序5号呼叫源优先级最低。
5结论与问题讨论
5.1完成设计要求的程度
该设计完成了设计要求的功能,并人性化实现。
5.2遇到的问题及解决办法
遇到的问题:
数码管无法显示1和2。
解决过程:
首先检查计数器,发现各功能完好,能够正常计数。
其次检查数据选择器,发现选择数据没错,是对多余信号进行灭灯选择。
最终解决办法:
此问题是因为个器件的延时所引起的。
当信号1进行编码或者译码时,时钟周期已过,进行下一个周期的扫描。
因此信号1,2还没有通过显像管显示时,系统已经对下一个周期进行扫描。
因此,此问题可通过加长计数器的扫描周期来解决。
5.3收获及心得体会
通过数电课程设计,更加巩固数电知识,将自己学到的知识与实践结合起来,更加了解知识的重要,与社会接轨。
同时能很好地锻炼到自己的动手能力。
参考文献
[1]王炳锡等.数字水印技术[M].西安:
西安电子科技大学出版社,2003:
101-120.
(此条目为参考的专著的格式示例,其格式为“著者.书名[M].出版地:
出版者,出版年:
起止页码.”,请根据实际的参考情况替换成你自己的内容)
[2]AllenDenver.SerialCommunicationsinWin32[OL].
library/ms810467.aspx,1995-12-11/2008-1-13.
(此条目为参考的联机网络电子文献的格式示例,其格式为“责任者.文献名[类型].出处网址,更新日期/引用日期.”,请根据实际的参考情况替换成你自己的内容)
[3]王冰,张仲选.基于载体信息值比较的信息隐藏方法[J].西北大学学报(自然科学版),2004,34(4):
389-393.(此条目为参考的期刊文章的格式示例,其格式为“著者.题名[J].刊名,出版年,卷(期):
起止页码.”,请根据实际的参考情况替换成你自己的内容)
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- 关 键 词:
- 呼叫器