数字系统设计new

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1、数字系统设计红外线遥控接收器电信学院04级信息工程三班序号：15一、题目要求数字系统课程设计包括EDA实验板组装调试及红外遥控系统设计制作两个部分，各部分要求如下：红外遥控系统由发射编码和接收解码两个部分组成，本课程设计要求制作发射编码电路板（遥控器）以及编写程序在EDA实验板上实现接收解码，具体说明如下：1、发射编码部分发射编码部分要求使用指定的元器件在万用板上完成红外遥控器的制作，该部分电路原理图参照《PT2248数据手册》，制作前请详细阅读《红外遥控器制作说明》，制作时要求元器件在万用板上排列整齐，布局合理，焊接良好，各按键功能正常，均能发送编码。2、接收解码部分接

2、收解码用VHDL语言编写程序，在EDA实验板上实现解码，要求具有以下功能：（1）基本要求：（a）将一体化红外接收解调器的输出信号解码（12个单击键、6个连续键，单击键编号为7－18，连续键编码为1－6），在EDA实验板上用七段数码管显示出来；（b）当按下遥控器1—6号连续键时，在EDA实验板上用发光二极管点亮作为连续键按下的指示，要求遥控器上连续键接下时指示灯点亮，直到松开按键时才熄灭，用于区别单击键。（c）EDA实验板上设置四个按键，其功能等同于遥控器上的1—4号按键，当按下此四个按键时七段数码管分别对应显示“1”、“2”、“3”、“4”。（d）每当接收到有效按键时，蜂

3、鸣器会发出提示音。（2）扩展功能：（能完成的加分）通过遥控器跳线改变用户码，EDA实验板上用三个发光二极管正确显示发送端的用户码。第19页/共19页二、解题分析根据题目意思，此设计关键在于如何将接收器接收到的信号解码并显示。这是本设计的难点所在。其中解码的信号来源有两种，分别是：一、从键盘上直接按键输入。二、从遥控器上按键以后将信号发射出去，然后键盘上的接收器将其接收。这当中有一个优先权的问题，在本次设计中我将其设置为遥控器接收优先，即，当在按下键盘后，若此时遥控也按下则显示数码管优先显示遥控器按下的信号。接收解码红外编码信号并成功解码以后，需要将解码出来的相应信息（用户

4、码，连续键等）进行显示！经分析实际的电路原理图，发现在控制数码管显示只有一个4511去控制，这说明一次只能显示一个数码，因此如何显示两位数码是数码管控制的难点所在！这时应该编写一个专门的模块来解决这个问题。三、设计方案为了实现题目中的要求，程序采用单进程并将系统划分为下列两个模块：一、接收编码信号及翻译模块二、输出显示模块各模块功能描述：接收编码信号及翻译模块：该模块的主要功能是接收从键盘或者从遥控器发出的信号，将其翻译成可以让CD4511用来控制数码管显示的编码。输出显示模块：输出显示模块主要是对两个数码显像管的输出进行控制，该模块根据翻译出的BCD码，将此编码输入到C

5、D4511驱动显像管循环显示。系统结构框图：第19页/共19页说明：1、CLK是的系统时钟信号。2、DATAIN是38kHz一体化红外接收解调器输入到CPLD中的串行信号。3、RESET是系统复位信号，高电平有效。4、KEYIN4是小键盘输入的信号。5、BIT指示选中的数码管6、NUM是数码管个位或十位的BCD码7、BEEP是控制蜂鸣器信号，根据电路原理图，其低电平有效8、USER是三位的用户码9、LED是LED灯控制信号，用来显示用户码和连续键注：两个模块间相连的CODE信号是翻译出来后的五位的BCD码。详细设计思路：一、接收编码信号及翻译模块：（1）分析解码原理：（一

6、）键盘输入解码：该模块中接收编码信号分为从键盘接收信号和从遥控器接收信号，本程序设置为从遥控器发射优先。从键盘接收到的信号直接翻译对应的二进制编码然后再输出到显示模块。（二）遥控器发射信号解码：如何解码是本次设计的关键。发射端编码方式已经在“附录一”中给出，要接收发射端发射的编码最关键的地方是解决发射段频率和接收段频率不一致的问题。发射端频率为38KHz，程序中设计的接收端频率为2.048MHz的2的8次方分频，分出来以后即为8KHz。发射端每四个周期（4a）代表一个二进制编码，时间为1/38KHz*16*4=1.684ms，四个周期的时间换算成接收端周期数为1.684m

7、s/(1/8KHz)=13.47个。一个a所占的周期数为13.47/4=3.37个，三个a共占的周期数为13.47/4*3=10.1个。由于编码中一个周期的低电平代表“1”，三个周期的低电平代表“0”。第19页/共19页如下形式的1位的编码时分别表示“0”和“1”：1个a的低电平，3个a的高电平表示编码“0”3个a的低电平，1个a的高电平表示编码“1”再考虑到同步的问题，取（10.1+3.37）/2=6.77作为判断“0”、“1”的分界线，即当检测到连续收到等于或超过7个接收端周期的低电平后即可认为接收到的是“1”，否则为“0