硬件课程设计实验指导书(简洁)

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1、硬件课程设计实验指导书李军2012.6目录实验一秒表设计实验二数字钟设计实验三数字电压表设计实验四8位16进制频率计设计实验五矩阵键盘控制接口设计附录实验开发系统硬件介绍实验一秒表设计一、实验说明：秒表的逻辑结构较简单，它主要由显示译码器、分频器、十进制计数器、报警器和6进制计数器组成。在整个秒表屮最关键的是如何获得一个精确的100Hz计时脉冲，除此之外，整个秒表还需冇一个启动信号和一个归零信号，以便秒表能随意停止及启动。秒共有6个输出显示，分别为百分Z—秒、十分Z—秒、秒、十秒、分、十分，所以共有6个计数器与Z相对应，6个计数器的输出全都为BCD码输出，这样便于同显示译码器

2、的连接。当计时达60分钟后，蜂鸣器鸣响10声二、结构组成四个io进制计数器：用来分别对百分Z—秒、十分Z—秒、秒和分进行计数；两个6进制计数器：用來分别对十秒和十分进行计数；分频率器：用來产生100Hz计时脉冲；显示译码器：完成对显示的控制。三、硬件要求：1.主芯片EPF10K10LC84-4o2.6位八段扔描共阴级数码显示管。3.二个按键开关（归零，启动）。四、实验内容及步骤：1.根据电路持点，可在教师指导下用层次设计概念。将此设计任务分成若干模块，规定每一模块的功能和各模块Z间的接口。分别进行调试，然后再将各模块合起来联试。以加深层次化设计概念。2.了解软件的冗件管理深层

3、含义，以及模块元件Z间的连接概念，対于不同目录下的同一设计，如何熔合。3.适配划分前后的仿真内容冇何不同概念，仿真信号对象冇何不同，让学生冇更深一步了解。熟悉了CPLD设计的调试过程中于•段的多样化。4.按适配划分后的管脚疋位，同相关功能块硬件电路接口连线。5.所有模块全用VHDL语言描述。6.内部结构图如图50-1所示。五、实验连线：输入接口：1.代表归零，启动信号RESET、START的管脚分别连接按键开关。2.蜂鸣器鸣响信号SPEAKER接蜂鸣器的输入。3.代表计数时钟信号CLK的管脚同2.5MH?时钟源相连。输出接口：代表扌T描显示的驱动信号管脚SEL2,SEL1,S

4、ELO和A〜G的连法请参考硬件相关说明。COUNTieCt_RCL.KDIVCOUNT10••I/・O)■—*COUNT10COMSTRRTOROUTt3・.O】stopstartCURCUKOUROOUTSTRRTOAOUTC>・•。】OUKOURCOUSTARTDAOUTC3.-O1CLKCURCOUT•T■H▼OROUTC>••O]CUK鏗晳(^>$e<20)DELEDted【60].・・•COUNTSCt_RCLK2.9STARTOAOUTt3..O]dbcdefgCURCOUT•TAMlTOROUTC3.•OjCUKtetflW2一•：-ted6ocf^trrGOU

5、TQ―护点.匚二>speakerI图50・l秒表内部结构示意图实验二数字钟设计一、设计要求（数字钟的功能）1.具有时，分，秒，计数显示功能，以24小时循环计时。2.具有清零，调节小时、分钟功能。3.具有整点报时功能，整点报时的同时LED灯花样显示。二、实验目的：1.掌握多位计数器相连的设计方法。2.掌握十进制，六进制，二十四进制计数器的设计方法。3.掌握多位共阴级扫描显示数码管的驱动，及编码。4.学握扬声器的驱动。5.LED灯的花样显示。6.掌握EPLD技术的层次化设计方法。三、硬件要求：1・主芯片EPF10K10LC84-4。2.8个LED灯。3.扬声器。4.8位八段扫描共

6、阴级数码显示管。5.三个按键开关（淸零，调小时，调分钟）。四、实验原理:在同一EPLD芯片EPF10K10上集成了如下电路模块：1.时钟计数：秒60进制BCD码计数；分——60进制BCDD码计数；时——24进制BCDD码计数；同时整个计数器有清零，调分，调时功能。在接近整数时间能提供报时信号。2.具有驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出和八段字形译码输出。3.扬生器在整点时有报时驱动信号产生。4.LED灯按个人口味在整点时冇花样显示信号产生。五、实验内容及步骤：1.根据电路持点，可在教师指导下用层次设计概念。将此设计任务分成若干模块，规定每一模块的功能和各模块Z间的接

7、口。让几个学牛分做和调试其中然后再将各模块合起來联试。以培养学生Z间的合作精神，同时加深层次化设计概念。2.了解软件的元件管理深层含义，以及模块元件Z间的连接概念，对于不同目录下的同一设计，如何熔合。模块说明：各种进制的计数及时钟控制模块（10进制、6进制、24进制）；扫描分时显示，译码模块;彩灯，扬声器编码模块；CuKSECOND&A«VTRESETnINUTE，匚i＞【＞..□nere▼&A«UTTHjTCUKGfihour“皿UH诲;原理图示rcccr..^3CLKncjctDELEDHOURI>