数字电路课程设计自动打铃控制.doc

自动打铃声控制器的设计 一． 设计目的： 让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法； 进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力； 初步掌握使用EDA（电子设计自动化）工具设计数字逻辑电路的方法，包括设计输入、编译、软件仿真、下载和硬件仿真等全过程； 经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使学生得到一次较全面的工程实践训练，通过理论联系实际，提高和培养创新能力，为后续课程的学习，毕业设计，毕业后的工作打下基础。 二．设计要求及采用的器件和软件； 1．设计要求和所实现的功能： 该数字式自动打铃机控制器的功能有控制电铃、控制电灯、控制广播、校时、分冬夏作息时间等。因此其输出必须有三个输出信号来控制电铃、电灯和广播。校时功能可通过对输入端的触发来实现,每天中午12 点准时校时, 当北京时间12 点整时, 给输入端一个触发, 使控制器自动复位到12 点。作息时间表如下所示 表9-6 夏季作息时间 时间内容控制要求6:00起床 广播20分钟，电灯开2小时8:00-8:45第一节课打铃8:55-9:40第二节课打铃10:00-10:45第三节课打铃10:55-11:40第四节课打铃， 午休时间14:00-14:45第五节课打铃14:55-15:40第六节课打铃15:50-16:35第七节课打铃， 16:45-17:30第八节课打铃 19:00-21:00晚自习打铃，开灯4小时21:00打铃23:30熄灯熄灯2．采用的软件： 在Windows平台上运行的ispEXPERT编程软件，以及ABEL-HDL可 编程IC设计应用语言编译等软件。 3.采用器件：TDS系列数字电路实验系统 ISP1016可编程逻辑器件 PC计算机。 三．设计思想及模块 本设计采用的是由ABEL-HDL源文件组成的设计，由一个控制器模块完成了所有的功能，节省了空间开销和系统反应时间。从外部看，??要有三个输入和三个输出就能满足要求， 如图所示。 控制器框图如图所示。 CLK—外部时钟脉冲输入，频率为1Hz。 SET—校时，高电平有效。 MODE—模式选择。“1”为夏季作息时间，“0”为冬季作息时间。 SPEAK—输出信号，控制广播。 LAMP—输出信号，控制电灯。 RING—输出信号，控制电铃。 该控制器需要一个内部计数器来计时，共需计24个小时，分别由三个计数器来承担，计时精确到秒。 在这里，需要用到的内部信号只有min和hour，通过对min和hour的检测，可以定时触发广播，打铃，开关灯。 打铃时间长度由外部时钟信号CLK控制。 四、ABEL-HDL 源程序 module ring title auto_ring declaretions start,mode,clock,clr pin istype reg; d16..d0 node istype reg; minute,hour node istype reg; q15..q0 pin istype reg; ring,broadcast,light pin istype com; out node istype com; count=[d16..d0]; time=[q15..q0]; equations count.clk=clock; count.clr=clr; time.clr=clr; time.clk=out; when(start==1) then { when(count100000) then { count:=count+1; out=0; } else { count:=0; out=1; } when(mode==1) then { ring=((time==^H0800)#(time==^H0845)#(time==^H0855)#(time==^H0940)#(time==^H1000)#(time==^H1045)#(time==^H1055)#(time==^H1140)#(time==^H1400)#(time==^H14