数字电子设计指导书new

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1、电子技术课程设计指导书39实验内容：1．汽车尾灯控制设计；2．可变频率加减计数器的逻辑设计与LCD显示验证；3．霓虹灯控制器设计；4.密码锁设计。1、课程要求A.提前预习1.阅读实验内容。2.查阅参考资料。B.认真实验1.仔细阅读实验步骤。2.确定使用到的硬件电路及其连接完好。3.依据流程完成实验。4.记录实验结果。C.写好报告报告内容：目的、原理、逻辑结构、仿真测试结果及实验分步操作结果。设计课题一：汽车尾灯控制器设计一课程设计的目的：1、能够全面巩固和应用“数字逻辑”课程中所学的基本理论和方法，并初步掌握小型数字系统设计的基本方法；2、掌握VHDL语言编制小型模块的方法，并采用层次

2、化设计；3、培养电路设计能力，懂得理论设计与实物实现的有效结合。二设计课题的要求:汽车尾部左右侧各4个灯，实现以下四个状态：39A：正常运行，指示灯全灭；B：左拐弯，左侧4个灯按左循环依次点亮；C：右拐弯，右侧4个灯按右循环依次点亮；D：刹车时，8个灯随1HZ脉冲同步闪烁。三实验原理和原理图：根据课题汽车尾灯控制器的具体设计要求，可以得出四种状态下对应的输入输出关系，如下表所示：输入状态左尾灯右尾灯00正常灭灭01右拐灭D4-D5-D6-D710左拐D3-D2-D1-D0灭11刹车所有灯随脉冲闪烁2位输入控制信号经过解码后产生4种可能的输出，对应汽车尾灯的4种状态。其中在“正常”状态下

3、，左右尾灯均灭，即无输出；“右拐”状态时，启动对应的计数器对输入CLK计数，计数器输出经解码后控制右尾灯按D4-D5-D6-D7方向点亮；“左拐”状态类似于“右拐”状态；“刹车”状态时，通过一个与门允许CLK通过而控制所有灯闪烁。原理图如下：四具体开发过程：一．画电路图391，创建工程。文件〉新〉项目〉FPGA项目（File〉New〉Project〉FPGAProject）。在工程栏中将会显示新建的FPGA工程名，然后可选在文件预览中选中改项目后单击鼠标右键后，在弹出菜单上选择：保存为。在对话框中为项目重新命名，其他文件如原理图和VHDL文件的重新命名操作类似。建议对新建的文件重新命名

4、并保存（系统自动生成文件除外），以便于对项目文件进行管理和操作。在工程栏中选择：文件预览（FileView），在工程中将会列出所有属于当前工程的文件。2，添加原理图。选择：文件〉新〉原理图（FileNewSchematic），重命名并保存。左键点中原理图，键盘上PageUp，PageDown可调整视图大小。选择：设计〉文档选项〉标准样式（Design〉DocumentOptions〉SheetOptions）可调整图纸尺寸大小。3，放置元件。（1）首先，打开右侧的器件库(Library)，选择FPGAGeneric.IntLib,然后在器件列表中选择器件（可参照附录），例如反向器：

5、找到inv，选中inv按placeinv或双击inv，把鼠标移到原理图上，单击左键，放置反向器，再单击右键结束放置。照此操作程序放置其他元件。（2）调整元件放置方向可双击元件，打开元件属性(或者右键选中元件拖动时的候，按Tab键打开元件属性)，在图形（Graphical）区域中进行调整。也可以使用快捷键，选中元件拖动时按X或者Y键选择镜像，按空格键（Space）旋转。39注意课程设计用到的器件基本上可以在FPGAGeneric.IntLib中找到，具体请参见指导书附录里的元件库。本例中用到的元件有：译码器：D2_4ES，D4_16EB，计数器：CB4CES，CB4CEB，总线连接器：J

6、16B_16S，反向器，与门，或门。4.连接元件。（1）单引脚之间，导线之间可点击Wire按钮，进行连接。（2）总线端口之间可点击Bus按钮进行连接，注意总线两边端口数应相同。如果两边端口数不相同可以使用连接。（3）利用总线连接器连接总线（BusJoiner）。（4）总线导线之间连接可点击BusEntry按钮，将放置到总线上，再连接导线，最后对总线和支线命名。本例中总线命名为N[3..0]，支线要连到U14的Q2口上，Q2是与总线的N2对接的，因此，支线命名为N2。（5）添加输入输出端口,电源及地线。用导线连接的电源，地线可点击VCC和GND。39用总线连接的电源，地线可点击VCCBu

7、s和GNDBus。系统仿真时需要为原理图添加输入输出端口。点击Port按钮，在原理图上添加输入输出端，并双击打开属性，修改名称和类型。注意：1，在为文件，元件，端口和网络等自定义名称时注意不要占用系统已用名称。2，输入口不得悬空，输出口可以悬空，需加上标志忽略语法检查。3，本例中两个椭圆内的电路可采用同样的方式实现，现选用两种不同的方式仅为做示范讲解。二．系统仿真391．从原理图创建VHDL程序。电路图画好后保存，选择：设计〉项目的网表〉VHD