電子學課程設計

1、<p><b>　　電子學課程設計</b></p><p>　?。?）課程設計的性質、目的和任務</p><p>　　創(chuàng)新精神和實踐能力二者之中，實踐能力是基礎和根本。這是由于創(chuàng)新基于實踐、源于實踐，實踐出真知，實踐檢驗真理。實踐活動是創(chuàng)新的源泉，也是人才成長的必由之路。</p><p>　　通過課程設計的鍛煉，要求學生掌握電路的一般

2、設計方法，具備初步的獨立設計能力，提高綜合運用所學的理論知識獨立分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。</p><p>　?。?）課程設計基本要求</p><p>　　掌握現(xiàn)代大規(guī)模集成數(shù)字邏輯電路的應用設計方法，進一步掌握電子儀器的正確使用方法，以及掌握利用計算機進行電子設計自動化(EDA)的基本方法。</p><p>　?。?）課程設計指導教材</p&

3、gt;<p>　　《基礎電子電路設計與實踐》國防工業(yè)出版社</p><p><b>　?。?）課程設計內容</b></p><p>　　從1---7題目中任選其一完成。</p><p><b>　?。?）報告要求</b></p><p>　　a.設計的性質、目的和任務；b.設計課題要求

4、；c.設計的內容、電路原理和詳細的設計過程；d.調試與仿真結果；e.調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。</p><p><b>　　（6）成績評定</b></p><p>　　成績評定按照實際完成情況、題目的難度系數(shù)、采用的實現(xiàn)方法和手段、功能擴展的創(chuàng)新體現(xiàn)以及報告等多方面綜合評定。</p><p>　　1.十字路口

5、交通管理信號燈設計與制作（難度系數(shù)1）</p><p><b>　　設計基本要求:</b></p><p>　　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。</p><p>　　圖 十字路口交通管理信號燈</p><p>

6、;　　支干道綠燈亮的時間為6秒，閃爍3秒，黃燈亮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。</p><p><b>　　顯示功能要求:</b></p><p>　　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

7、13秒，數(shù)碼管顯示起始時間為12秒，然后依次遞減至0。</p><p>　　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。</p><p>　　#設計提示（僅供參考）：</p><p>　　交通燈所需的頻率只

8、有二種：1Hz和2Hz。如用4M頻率信號，可經(jīng)過分頻后得到。1Hz的頻率供計數(shù)器工作，產(chǎn)生標準的1秒脈沖信號。2Hz的頻率供綠燈閃爍用，3秒閃爍共6次。</p><p>　　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)機寫出交通燈的控制部分(若用原理圖來實現(xiàn)的話，就要占用很多資源，而且非常復雜)。</p><p>　　建一個七段譯碼的模塊，再用狀態(tài)機加上數(shù)碼管顯示部分，建成一個

9、增強型功能的控制模塊。</p><p>　　2.帶有整點報時的數(shù)字鐘設計與制作（難度系數(shù)2）</p><p><b>　　設計要求：</b></p><p>　?。?）構造一個24小時制的數(shù)字鐘。要求能顯示時、分、秒。</p><p>　?。?）要求時、分、秒能各自獨立的進行調整。</p><p>

10、;　　（3）能利用喇叭作整點報時。從59分50秒時開始報時，每隔一秒報時一秒，到達00分00秒時，整點報時。整點報時聲的頻率應與其它的報時聲頻有明顯區(qū)別。</p><p>　　#設計提示（僅供參考）：</p><p>　?。?）對頻率輸入的考慮</p><p>　　數(shù)字鐘內所需的時鐘頻率有：基準時鐘應為周期一秒的標準信號。報時頻率可選用1KHz和2KHz左右(兩種頻

11、率相差八度音，即頻率相差一倍)。另外，為防止按鍵反跳、抖動，微動開關輸入應采用寄存器輸入形式，其時鐘應為幾十赫茲。</p><p>　?。?）計時部分計數(shù)器設計的考慮</p><p>　　分、秒計數(shù)器均為模60計數(shù)器。</p><p>　　小時計數(shù)為模24計數(shù)器，同理可建一個24進制計數(shù)器的模塊。</p><p>　　（3）校時設計的考慮&l

12、t;/p><p>　　數(shù)字鐘校準有3個控制鍵：時校準、分校準和秒校準。</p><p>　　微動開關不工作，計數(shù)器正常工作。按下微動開關后，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)，可調用元件庫中的dff寄存器建一個控制按鍵的模塊，即建立開關去抖動電路(見書70頁)。</p><p>　?。?）報時設計的考慮</p><p>　

13、　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。應調用元件庫中的邏輯門建一個控制報時的模塊。</p><p>　?。?）建一個七段譯碼的模塊</p><p>　　因在系統(tǒng)可編程器件實驗箱上的

14、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，且應考慮數(shù)碼管為共陽極。數(shù)碼管上的點(D2、D4、D6)應置Vcc。</p><p>　　3.電子琴音階發(fā)生器設計與制作（難度系數(shù)1）</p><p><b>　　設計要求：</b></p><p>　　要求能產(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

15、音階上。為了能知道音名，要求以簡譜方式顯示之。</p><p><b>　　音名與頻率的關系：</b></p><p>　　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。另外還規(guī)定，音名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

16、高音6)之間的每個音名的頻率為：</p><p>　　#設計提示（僅供參考）：</p><p>　　用硬件描述語言完成分頻，并注意分頻輸出脈沖占空比應為50%?？梢圆捎脤哟位O計手段完成設計。</p><p>　　4.可變量程數(shù)字頻率計設計與制作(難度系數(shù)2)</p><p><b>　　設計要求：</b></p&

17、gt;<p>　　設計一個五位數(shù)字頻率計。要求分成四檔測量范圍，×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，輸入頻率大于實際量程時，要有溢出顯示。</p><p>　　#設計提示（僅供參考）：<

18、;/p><p>　　頻率測量，實質上是按照記錄單位時間內脈沖數(shù)量的原理實現(xiàn)的，并定時進行顯示。設計時需要進行計數(shù)，到達規(guī)定時間需要把數(shù)據(jù)鎖存并顯示，同時又進行新的一輪計數(shù)工作。</p><p>　　5.有符號5位整數(shù)乘法器設計與制作(難度系數(shù)2.5)</p><p><b>　　設計要求：</b></p><p>　　設計一

19、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段顯示器顯示結果。乘數(shù)和被乘數(shù)分兩次輸入。</p><p>　　#設計提示（僅供參考）：</p><p>　　通常表示帶符號二進制數(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”。乘法運算通常采用移位相加方法實現(xiàn)，見簡略示意圖。最終符號則用兩個數(shù)的最高位

20、采用“異或”邏輯得到。</p><p>　　6.有符號5位整數(shù)除法器設計與制作(難度系數(shù)2.5)</p><p><b>　　設計要求：</b></p><p>　　設計一個兩個五位數(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段顯示器顯示結果。除數(shù)和被除數(shù)分兩次輸入。</p><p>　　#設計提示（僅供參考）：&

21、lt;/p><p>　　除法一般采用減法運算實現(xiàn)，而減法運算又采用補碼相加運算得到，見簡略示意圖。</p><p>　　7.四路搶答器設計與制作(難度系數(shù)3)</p><p><b>　　設計要求：</b></p><p>　　設計一個四路搶答器。搶答器必須具有互鎖功能，同時搶答時每次只能有一個輸出有效。同時，搶答時具有計時