電子學(xué)課程設(shè)計

1、電子學(xué)課程設(shè)計（1）課程設(shè)計的性質(zhì)、目的和任務(wù)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力二者之中，實(shí)踐能力是基礎(chǔ)和根本。這是由于創(chuàng)新基于實(shí)踐、源于實(shí)踐，實(shí)踐出真知，實(shí)踐檢驗真理。實(shí)踐活動是創(chuàng)新的源泉，也是人才成長的必由之路。通過課程設(shè)計的鍛煉，要求學(xué)生掌握電路的一般設(shè)計方法，具備初步的獨(dú)立設(shè)計能力，提高綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識獨(dú)立分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。（2）課程設(shè)計基本要求掌握現(xiàn)代大規(guī)模集成數(shù)字邏輯電路的應(yīng)用設(shè)計方法，進(jìn)一步掌握電子儀器的正確使用方法，以及掌握利用計算機(jī)進(jìn)行電子設(shè)計自動化(EDA)的基本方法。（3）課程設(shè)計指導(dǎo)教材基礎(chǔ)電子電路設(shè)計與實(shí)踐國防工業(yè)出版社（4）課程設(shè)計內(nèi)容從1-7題目中任

2、選其一完成。（5）報告要求a.設(shè)計的性質(zhì)、目的和任務(wù)；b.設(shè)計課題要求；c.設(shè)計的內(nèi)容、電路原理和詳細(xì)的設(shè)計過程；d.調(diào)試與仿真結(jié)果；e.調(diào)試中遇到的問題及解決的方法；f.詳談自己的體會、感想、建議。（6）成績評定成績評定按照實(shí)際完成情況、題目的難度系數(shù)、采用的實(shí)現(xiàn)方法和手段、功能擴(kuò)展的創(chuàng)新體現(xiàn)以及報告等多方面綜合評定。1.十字路口交通管理信號燈設(shè)計與制作（難度系數(shù)1） 設(shè)計基本要求:主干道綠燈亮的時間為8秒，閃爍3秒，黃燈亮的時間為2秒，紅燈亮的時間為11秒。主干道上綠燈亮和閃爍、黃燈亮共13秒，這時支干道上的紅燈一直亮著。圖 十字路口交通管理信號燈支干道綠燈亮的時間為6秒，閃爍3秒，黃燈亮

3、2秒，紅燈亮的時間為13秒。支干道上的綠燈亮6秒、閃爍3秒及黃燈亮2秒，主干道上的紅燈亮11秒。顯示功能要求:a主干道上綠燈亮的時間為8秒，數(shù)碼管顯示起始時間7秒，然后依次遞減至0，綠燈閃爍3秒，黃燈亮的時間為2秒(這段時間數(shù)碼管不顯示)。支干道紅燈亮的時間為13秒，數(shù)碼管顯示起始時間為12秒，然后依次遞減至0。b支干道上綠燈亮的時間為6秒，數(shù)碼管顯示起始時間5秒，然后依次遞減至0，綠燈閃爍3秒，黃燈亮的時間為2秒(這段時間數(shù)碼管不顯示)，主干道紅燈亮的時間為11秒，數(shù)碼管顯示起始時間為10秒，然后依次遞減至0。#設(shè)計提示（僅供參考）：交通燈所需的頻率只有二種：1Hz和2Hz。如用4M頻率信號

4、，可經(jīng)過分頻后得到。1Hz的頻率供計數(shù)器工作，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的1秒脈沖信號。2Hz的頻率供綠燈閃爍用，3秒閃爍共6次。先寫出交通燈的24個狀態(tài)的真值表，再用AHDL語言的狀態(tài)機(jī)寫出交通燈的控制部分(若用原理圖來實(shí)現(xiàn)的話，就要占用很多資源，而且非常復(fù)雜)。建一個七段譯碼的模塊，再用狀態(tài)機(jī)加上數(shù)碼管顯示部分，建成一個增強(qiáng)型功能的控制模塊。2.帶有整點(diǎn)報時的數(shù)字鐘設(shè)計與制作（難度系數(shù)2） 設(shè)計要求：（1）構(gòu)造一個24小時制的數(shù)字鐘。要求能顯示時、分、秒。（2）要求時、分、秒能各自獨(dú)立的進(jìn)行調(diào)整。（3）能利用喇叭作整點(diǎn)報時。從59分50秒時開始報時，每隔一秒報時一秒，到達(dá)00分00秒時，整點(diǎn)報時。整點(diǎn)報時聲

5、的頻率應(yīng)與其它的報時聲頻有明顯區(qū)別。#設(shè)計提示（僅供參考）：（1）對頻率輸入的考慮數(shù)字鐘內(nèi)所需的時鐘頻率有：基準(zhǔn)時鐘應(yīng)為周期一秒的標(biāo)準(zhǔn)信號。報時頻率可選用1KHz和2KHz左右(兩種頻率相差八度音，即頻率相差一倍)。另外，為防止按鍵反跳、抖動，微動開關(guān)輸入應(yīng)采用寄存器輸入形式，其時鐘應(yīng)為幾十赫茲。（2）計時部分計數(shù)器設(shè)計的考慮分、秒計數(shù)器均為模60計數(shù)器。小時計數(shù)為模24計數(shù)器，同理可建一個24進(jìn)制計數(shù)器的模塊。（3）校時設(shè)計的考慮數(shù)字鐘校準(zhǔn)有3個控制鍵：時校準(zhǔn)、分校準(zhǔn)和秒校準(zhǔn)。微動開關(guān)不工作，計數(shù)器正常工作。按下微動開關(guān)后，計數(shù)器以8Hz頻率連續(xù)計數(shù)(若只按一下，則計數(shù)器增加一位)，可調(diào)用元

6、件庫中的dff寄存器建一個控制按鍵的模塊，即建立開關(guān)去抖動電路(見書70頁)。（4）報時設(shè)計的考慮可以將高頻時鐘分頻得到約2KHz和1KHz的音頻，作為數(shù)字鐘的報時頻率。當(dāng)電子鐘顯示XX：59：50時，數(shù)字鐘開始報時“DO"，持續(xù)一秒，而且每隔一秒報一下，直至顯示XX：00：00時報“DI"，持續(xù)一秒后停止。最后輸出至喇叭。應(yīng)調(diào)用元件庫中的邏輯門建一個控制報時的模塊。（5）建一個七段譯碼的模塊因在系統(tǒng)可編程器件實(shí)驗箱上的數(shù)碼管沒有經(jīng)過譯碼，故要用AHDL語言寫一個七段譯碼的模塊，且應(yīng)考慮數(shù)碼管為共陽極。數(shù)碼管上的點(diǎn)(D2、D4、D6)應(yīng)置Vcc。（難度系數(shù)1）設(shè)計要求：要求

7、能產(chǎn)生音名A到G之間的音階，以一秒一個音階的速度自動演奏，并可隨時手控停在某個音階上。為了能知道音名，要求以簡譜方式顯示之。音名與頻率的關(guān)系：音樂上的十二平均律規(guī)定：每兩個八度音之間頻率相差一倍。在這兩個八度音之間，分成十二個半音，每兩個相鄰半音的頻率比為A的頻率為440Hz。音名B到C之間、E到F之間為半音，其余為全音。這樣，可算得從A(簡譜的低音6)到a1(簡譜的高音6)之間的每個音名的頻率為：#設(shè)計提示（僅供參考）：用硬件描述語言完成分頻，并注意分頻輸出脈沖占空比應(yīng)為50%?？梢圆捎脤哟位O(shè)計手段完成設(shè)計。(難度系數(shù)2) 設(shè)計要求：設(shè)計一個五位數(shù)字頻率計。要求分成四檔測量范圍，×

8、;1、×10、×100、×1000。在×1檔，測量范圍為1Hz到99999Hz，余此類推。最高測量頻率為99999KHz(×1000檔)。測量范圍的選擇由按鍵手控，但要有指示燈顯示。再有，輸入頻率大于實(shí)際量程時，要有溢出顯示。#設(shè)計提示（僅供參考）：頻率測量，實(shí)質(zhì)上是按照記錄單位時間內(nèi)脈沖數(shù)量的原理實(shí)現(xiàn)的，并定時進(jìn)行顯示。設(shè)計時需要進(jìn)行計數(shù)，到達(dá)規(guī)定時間需要把數(shù)據(jù)鎖存并顯示，同時又進(jìn)行新的一輪計數(shù)工作。(難度系數(shù)2.5) 設(shè)計要求：設(shè)計一個兩個5位數(shù)相乘的乘法器。用發(fā)光二極管顯示輸入數(shù)值，用7段顯示器顯示結(jié)果。乘數(shù)和被乘數(shù)分兩次輸入。 #設(shè)計提示（僅供參考）：通常表示帶符號二進(jìn)制數(shù)時，最高位為“0”表示“+”號，最高位為“1”表示“-”號，例如，01101表示“+1101”，而11101則表示“-1101”。乘法運(yùn)算通常采用移位相加方法實(shí)現(xiàn)，見簡略示意圖。最終符號則用兩個數(shù)的最高位采用“異或”邏輯得到。(難度系數(shù)2.5) 設(shè)計要求：設(shè)計一個兩個五位數(shù)相除的整數(shù)除法器。用發(fā)光二極管顯示輸入數(shù)值，用7段顯示器顯示結(jié)果。除數(shù)和被除數(shù)分兩次輸入。 #設(shè)計提示（僅供參考）：除法一般采用減法運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，而減法運(yùn)