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数字电路课程的设计082
数字电路逻辑设计课程设计 微电子0901 指导教师: 赫建国 集成电路0901 指导教师: 罗朝霞 实验教室: 3号实验楼520教室时间安排:微电子0901:8:00----14:00集成电路0901:14:00----20:00 数字电路课程设计地位 大学实践教学环节: 课程实验。例如:模拟电路、数字电路等。实施过程为给出实验电路、实验要求以及实验步骤。目的为验证理论和学习电路测量技术,包括基本仪器、仪表的使用。 课程设计。实施过程为给出要实现的目标,例如设计一个包括时间显示的交通灯控制系统,设计者利用对应课程学习的理论知识,完成要求功能系统的设计、组装和调试。目的为完成理论与实践的结合。 毕业设计。实施过程和目的与课程设计相同,但是涉及的内容和范围不受限制。 数字电路逻辑设计课程内容回顾(一) 逻辑函数 数制及其转换 基本逻辑运算 逻辑函数及其化简 数字电路逻辑设计课程内容回顾(二) 组合逻辑电路 基本门电路:与门、或门、非门等 中规模组合电路:编码器、译码器、数据 选择器、全加器等。 数字电路逻辑设计课程内容回顾(三) 时序逻辑电路 触发器 中规模时序电路:计数器、寄存器等。 课程设计时间安排(一) 第一周 星期一上午: 集中讲解设计的目的及要求;介绍系统设计的一般方法和步骤;介绍部分逻辑器件及其应用;布置课程设计题目。 星期一下午: 学生做技术准备,查阅资料 星期二:完成时钟电路(555)设计、组装和调试。 星期三:完成状态产生电路(74161)设计、组装和调 试。 星期四:完成译码电路(7448)设计、组装和调试。 星期五:开始应用电路设计。 课程设计时间安排(二) 第二周: 星期一~星期二: 学生继续安装调试,调试成功的学生可选做第二课题。 星期三: 开始验收。 要求:1)功能正确; 2)电路稳定; 3)能自述调试中遇到的问题及解决方法。 星期四~星期五上午: 继续验收。 验收通过的学生整理、上交工具,写出设计报告。 推荐课题(一) 多路彩灯控制器 在实验板上构造一个多路彩灯控制器 产生控制8路彩灯信号,产生3种以上的花型变换 彩灯用发光二极管代替 花型由设计者自行确定 推荐课题(二) 交通灯控制系统 在实验板上构造一个交通灯控制系统 系统能产生四个方向的交通控制信号 每个方向的交通灯由红、绿、黄3个灯组成,在实验板上交通灯使用发光二极管 通行时间由设计者自行确定。 推荐课题(三) 抢答器 在实验板上构造一个抢答器 抢答器可以控制四人抢答 显示成功抢答者 具有违规显示功能,并显示违规抢答者 设计举例:交通灯控制系统 设计要求 系统需要控制东西和南北方向的两个路口,每个方向的路口都有红、黄和绿3个指示灯 每个方向的路口都有通行/等待时间显示 东西方向路口通行时间为7s,南北方向路口通行时间为7s,每个路口从通行到禁止都具有1s的时间间隔 系统自己产生所需要的时钟信号 数字电路的描述方法 真值表或者状态图 逻辑函数 电路图 时序图 设计要求的真值表描述 系统设计----复杂问题简单化 逻辑函数描述 逻辑函数化简 电路图----逻辑函数的实现 时序图----电路工作状态检查的手段 8段数码管 数码管的显示代码 利用BCD码―7段译码器7447驱动共阳数码管 BCD码―7段译码器7447应用电路 组合电路设计小结 布尔代数仅有三种基本运算: 与(AND)、或(OR)和非(NOT) 由这三种布尔代数基本运算的组合就 能获得需要的输出。 边沿触发的J-K触发器的内部电路和它的电路符号 利用触发器产生状态信号 74161功能表 模80计数器电路原理图 EPM7128S的宏单元组成框图 与或门阵列 输出逻辑宏单元(OLMC) 基于VHDL的7段数码管演示程序(一) LIBRARY ieee; --打开IEEE库 USE ieee.std_logic_1164.ALL; --打开STD_LOGIC_1164包集 ENTITY l0502 IS --定义实体 PORT (clk:IN std_logic; --定义时钟输入端口 q:OUT std_logic_vector(6 DOWNTO 0)); --定义输出端口 END l0502; --实体结束语句 基于VHDL的7段数码管演示程序(二) ARCHITECTURE l0502 OF l
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