第8章 EDA技术综合应用设计实例.ppt

8.1.1数字钟的设计要求 (1) 时、分、秒计时功能。 8.2 智力竞赛抢答器 8.2.2 抢答器的设计 图8-6 抢答器模块QDQ 8.3 交通灯控制器 8.3.1 交通灯控制器功能要求 8.3.2 交通灯控制器的设计 表8-2 交通灯设计中的状态跳变点 交通灯控制器外部接口 8.4 8路彩灯控制器 8路彩灯控制器的工作状态表 8路彩灯控制器的工作状态表 图8-10 8路彩灯控制器的顶层原理图 8.5 简易数字频率计 频率计的总体框图 * * 8.1 数字钟 第8章 EDA技术综合应用设计实例 内容提要：EDA技术综合应用实例: 数字钟、智力竞赛抢答器 、交通灯控制器、8路彩灯控制器、简易数字频率计 学习各类计数器的设计方法； 学习多个数码管显示的原理与方法； 学习VHDL语言的设计思想； 学习EDA技术的层次化设计方法； (2) 时、分、秒显示：6个数码管。 (3) 校表功能：按下sb键，分计数器以秒脉冲速度递增，并按60进制循环；按下sa键，时计数器以秒脉冲速度递增，并按24进制循环。 (4) 整点报时：计时到达59‘50“时开始报时，即利用扬声器在5950、52、54、56、58时鸣叫，鸣叫声频为500Hz；到达5960时为最后一声整点报时，频率为1kHz。 8.1.2 数字钟的顶层结构 8.2.1 抢答器的功能描述 具有四路抢答输入 能识别最先抢答信号，并显示该组序号； 能对答题时间进行计时，显示、超时报警； 可预置答题时间，具有复位功能，倒计时启动功能。 十字路口，每个方向各有一组红、黄、绿灯和倒计时显示器。红灯亮：禁止通行；黄灯亮：停车；绿灯亮：通行；倒计时显示器：显示允许通行或禁止通行的时间。 设东西和南北方向车流量大致相同，双向控制时间也相同，红灯45秒，黄灯5秒，绿灯40秒，同时用数码管指示当前状态（红，黄，绿灯）剩余时间。 表8-1 交通灯的4种可能亮灯状态 0 0 1 0 1 0 4 0 0 1 0 0 1 3 0 1 0 1 0 0 2 1 0 0 1 0 0 1 绿 黄 红 红 黄 绿 南北方向 东西方向 状 态 40 45 1 1 1 4 5 5 4 6 1 3 45 40 3 1 1 2 5 5 2 1 6 1 南北方向计数值 东西方向计数值 南北方向计数值 东西方向计数值 计数器计数值 交通灯次状态 计数器计数值 交通灯现状态 能控制8路彩灯按照两种节拍、三种花型循环变化。两种节拍分别为0.25秒和0.5秒。 设计要求: 三种花型分别是： ①8路彩灯从左至右按次序渐亮，全亮后逆次 序渐灭。 ②从中间到两边对称地渐亮，全亮后仍由中间 向两边逐次渐灭。 ③8路彩灯分成两半，从左至右顺次渐亮，全 亮后则全灭。 0 0 0 0 0 0 0 0 16 0 0 0 0 0 0 0 1 15 0 0 0 0 0 0 1 1 14 0 0 0 0 0 1 1 1 13 0 0 0 0 1 1 1 1 12 0 0 0 1 1 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 1 1 10 第一种花型，逆序 001 0 1 1 1 1 1 1 1 9 1 1 1 1 1 1 1 1 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7 0 0 1 1 1 1 1 1 6 0 0 0 1 1 1 1 1 5 0 0 0 0 1 1 1 1 4 0 0 0 0 0 1 1 1 3 0 0 0 0 0 0 1 1 2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 第一种花型，顺序 000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 说明 状态标志flag Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 序号 1 1 1 1 1 1 1 1 28 0 1 1 1 0 1 1 1 27 0 0 1 1 0 0 1 1 26 第三种花型 101 0 0 0 1 0 0 0 1 25 0 0 0 0 0 0 0 0 24 1 0 0 0 0 0 0 1 23 1 1 0 0 0 0 1 1 22 011 1 1 1 0 0 1 1 1 21 1 1 1 1 1 1 1 1 20 0 1 1 1 1 1 1 0 19 0 0 1 1 1 1 0 0 18 第二种花型 010 0 0 0 1 1 0 0 0 17 设计一个四位数字频率计，共分四档： 一档：0~9999Hz 二档：10k Hz ~99.99 k Hz 三档：100k Hz ~999.9 k Hz 四档：1M Hz ~999MHz。 设计要求: *