课程设计指导书[eda]

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1、EDA技术课程设计指导书一、课程设计的目的及要求《EDA技术》是电子应用类选修模块的一门重要的技术基础课程，也是应用电子技术、自动控制、计算机应用及通信工程等专业的技术基础课程。课程设计的目的是通过前面对本课程的学习，学生已经掌握了可编程逻辑器件的基本知识、基本结构和工作原理，可编程逻辑器件的设计过程，基本EDA工具软件的使用方法以及初步学会运用VHDL进行数字电了系统描述的方法。但是这种认识是很肤浅很抽象的，需要对课堂讲授的理论知识通过实践和实物了以验证，以便加深对专业学习的理解。本课程设计就是使学生实际动手设计数字电路，熟练掌握VHDL语言的实际应用方法，了解FPGA的基本构成，掌握EDA

2、实验箱的硬件配置及MAXplusII软件平台的使用方法，便学生综合运用所学知识，培养利用EDA技术解决实际问题的初步能力。为今后运用现代化手段从事有关数字电子系统方而的设计和研究开发工作打下基础。二、课程设计的任务1.培养学生综合运用所学专业知识解决实际问题的能力；2.使学牛•初步掌握开展科学研究的工作步骤和基本方法；3.初步培养学生正确表达技术路线和研究成果的能力；4.初步培养学生生探索科学技术前沿问题的兴趣；5.基本掌握硬件描述语言，可编程逻辑器件，及其开发环境。三、课程设计题目(%1)数字锁1.任务和要求数字锁即电子密码锁，锁内有若T•密码，所用密码可由用户自己选定。数字锁有两类：一类是

3、并行接收数据，称为并行锁：一类是串行接收数据，称为串行锁。如果输入代码少锁内密码一致，锁被打开;否则，应封闭开锁电路，并发出报警信号。设计一个8位串行数字锁，并验证其操作。具体要求如下：(1)开锁代码为位二进制数，当输入代码的位数和位置与锁内给定的密码一致，且按规定程序开锁时，方可开锁，并点亮指示灯。否则，系统进入”错误”状态，并发岀报警信号。(2)开锁程序又设计者确定，并耍求锁内给定的密码是可调的，且预置方便，保密性好。。(3)串行数字锁的报警方式是点亮指示灯，并使喇叭鸣叫來报警，直到按下复位开关，报警才停止。此时，数字锁乂自动进入等待下一•次开锁的状态。1.设计捉示系统可以分为三大模块：模

4、块一分频产生占空比一定的方波，用于消除抖动；模块二是消抖同步模块；模块三是整个程序的核心，实现密码锁的逻辑功能。（二）交通灯控制器1.任务和要求在十字路口，每条道路个有一组红、黄、绿灯和倒计吋显示器，用以指挥车辆和行人有序的通行。英中，红灯亮表示该道路禁止通行；黄灯亮表示停车；绿灯亮表示可以通行；倒计时显示器是用来显示允许通行或禁止通行的时间。交通灯控制器就是用于自动控制十字路口的交通灯和计时器，指挥各种车辆和行人安全通行。具体要求如下：（1）在十字路口的两个方向上个设一组红黄蓝灯，显示顺序为：其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯,另一个方向是红灯、黄灯、绿灯。（2）设置一组数码管，以倒计时的方式显

5、示允许通行或禁止通行的时间，其中绿灯和红灯的持续时间间隔5秒，比如可以设置绿灯、黄灯、红灯持续时间分别是20秒、5秒、25秒，具体时间自己设定。（3）当各条路屮任意-条上出现特殊情况，例如消防车、救护车或具他需耍优先放行的车辆时，各方向上均是红灯亮，倒计时停止，显示数字在闪烁。当特殊运行状态结束后，控制器恢复原來状态，继续正常运行。2.设计提示系统可以分为九人模块：模块1功能是将时钟分频得到方波，消除抖动；模块2功能也是将时钟分频，具分频系数为模块1的一半，用于紧急情况时的倒计时闪烁；模块3为消抖模块，它的输入输出都为正脉冲；模块4的功能是实现紧急情况与正常情况的转换；模块5,6为整个系统的核

6、心，它们实现三种颜色灯的交替点亮、时间的倒计时。模块5与模块6分别控制一组信号灯，它们的唯一区别是初态不同；模块7用于产生对数码管的片选信号；模块8将不同数码管要显示的数据在与片选信号相同的时间送到端口；模块9将十进制数转换为七段数码管需要的数据。（三）智力竟赛抢答计时器1.任务和要求设计一个四人参加的智力竞赛抢答计时器。当有某一人首先按下抢答开光时，相应显示灯亮并伴侑声响，此时抢答器不再接受英他输入信号。电路具有冋答问题时间控制功能。比如要求答题时间为100s,时间显示采用倒计时方式，当达到限定时间时，发岀声响以示警告。2.设计提示系统可以分为七大模块：模块1的功能是在任一选手按下按键后，输

7、出高电平给锁存器，锁存当时的按键状态。由于没冇时钟同步，所以锁存的延时时间只是驶件延时时间，从而出现锁存错误的概率接近零；模块2用于产生数码管片选信号；模块3是锁存器模块，在任一选手按下按键后锁存，锁存的同时送出一个信号，实现芦音提示；模块4用于将抢答的结果转换为二进制数；模块5用于对对应数码管片选信号，送出需要显示的信号；模块6实现答题时间的倒计时，到时送出声音提示；模块7是七段译码器。（四）出