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數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告
隨著個(gè)人素質(zhì)的提升，報(bào)告的使用成為日常生活的常態(tài)，其在寫作上有一定的技巧。我敢肯定，大部分人都對(duì)寫報(bào)告很是頭疼的，以下是小編為大家收集的數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告1
摘要：
本文著眼于目前普遍應(yīng)用在城市道路上的交通燈控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一個(gè)東西方向和南北方向十字路口的交通燈控制電路。進(jìn)行交通燈狀態(tài)變換的分析和交通燈總體框架的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：交通燈 控制電路 proteus 仿真 電路設(shè)計(jì)
1引言
1.1設(shè)計(jì)任務(wù)
首先設(shè)計(jì)讓倒計(jì)時(shí)顯示器按規(guī)律運(yùn)行的電路，再通過(guò)倒計(jì)時(shí)電路的信號(hào)來(lái)控制交通燈按4 種狀態(tài)循環(huán)變換。電源電路采用9V 變壓器、整流橋和穩(wěn)壓管，使220V 的交流電轉(zhuǎn)換為5V 的直流電。4Hz 方波脈沖由555 定時(shí)器產(chǎn)生，再由74LS193 實(shí)現(xiàn)4 分頻，最終輸出1Hz 的脈沖信號(hào)；用兩塊74LS193 實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)，一塊顯示十位，一塊顯示個(gè)位，用2 個(gè)D 觸發(fā)器74HC74實(shí)現(xiàn)30s，20s，5s 時(shí)間的轉(zhuǎn)換；利用倒計(jì)時(shí)電路控制4 個(gè)狀態(tài)。最后通過(guò)74LS138 和相應(yīng)的邏輯門實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈亮滅的控制。
1.2 要求
設(shè)計(jì)一個(gè)東西方向和南北方向十字路口的交通燈控制電路。
要求如下：
�。�1）南北方向（主干道）車道和東西方向（支干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，主干道每次通行時(shí)間都設(shè)為30s、支干道每次通行間為20s；
（2）東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時(shí)間都用顯示器進(jìn)行顯示（采用倒計(jì)時(shí)的方法）；
�。�3）在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時(shí)，要求黃燈先亮5s 鐘，才能變換運(yùn)行車道；
（4）黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次；
�。�5）同步設(shè)置人行橫道紅、綠燈指示。
（6）設(shè)計(jì)相關(guān)提示：所設(shè)計(jì)的`交通路口為一十字路口，不涉及左右轉(zhuǎn)彎問(wèn)題
2 交通燈控制電路分析
2.1交通燈運(yùn)行狀態(tài)分析
交通燈控制電路，要求每個(gè)方向有三盞燈，分別為紅、黃、綠，配以紅、黃、綠三組 時(shí)間到計(jì)時(shí)顯示。一個(gè)方向綠燈、黃燈亮?xí)r，另一個(gè)方向紅燈亮。每盞燈順序點(diǎn)亮，循 環(huán)往復(fù)，每個(gè)方向順序?yàn)榫G燈、黃燈、紅燈。交通燈的運(yùn)行狀態(tài)共有四種，分別為：
狀態(tài)0：東西方向車道的綠燈亮，車道，人行道通行；南北方向車道的紅燈亮，車道， 人行道禁止通行。
狀態(tài)1：東西方向車道的黃燈亮，車道，人行道緩行；南北方向車道的紅燈亮，車道， 人行道禁止通行；
狀態(tài)2：東西方向車道的紅燈亮，車道，人行道禁止通行；南北方向車道的綠燈亮，車道，人行道通行；
狀態(tài)3：東西方向車道的紅燈亮，車道，人行道禁止通行；南北方向車道的黃燈亮，車道，人行道緩行；
4 種狀態(tài)循環(huán)往復(fù)，并且紅燈的倒計(jì)初始值為綠燈的倒計(jì)初始值和黃燈的倒計(jì)初始值 之和。
2.2電路工作總體框
交通燈控制電路主要由以下幾部分構(gòu)成，有電源電路，脈沖電路，分 頻電路，倒計(jì)時(shí)電路，(交通燈)狀態(tài)控制電路，燈顯示電路。
3所需各部分電路設(shè)計(jì)
3.1電源電路：電源電路主要由整流、濾波、穩(wěn)壓三部分組成，用于供給數(shù)字電路的工作電源。整流部分由變壓器與整流橋KBP210G 組成。220V、50Hz 的交流輸入經(jīng)過(guò)變壓器之后，輸出9V、50Hz 的交流電壓。該電壓輸入整流橋，整流橋由四只整流二極管接成電橋的形式組成。整流橋輸出8.1V 的直流電壓。濾波電路用于濾去整流輸出電壓中的紋波，由1mF 的電容組成電容濾波電路。電容濾波電路簡(jiǎn)單，負(fù)載直流電壓較高，紋波也較小，適合負(fù)載電壓較高，負(fù)載變動(dòng)不大的場(chǎng)合。穩(wěn)壓電路用于穩(wěn)定電壓的輸出，由三端集成穩(wěn)壓器L7805 和電容組成。C2、C3 用來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率補(bǔ)償，防止穩(wěn)壓器產(chǎn)生高頻自激振蕩和抑制電路引入的高頻干擾，C4 用于減少穩(wěn)壓電源輸出端由輸入電源引入的低頻干擾。
數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告3
設(shè)計(jì)題目： 數(shù)字電子鐘邏輯電路 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化112班 學(xué)生姓名： xx 學(xué) 號(hào)：xx指導(dǎo)教師： xx 設(shè)計(jì)時(shí)間： xx
教師評(píng)語(yǔ)： 成績(jī) 評(píng)閱教師 日期
一、摘要
所謂數(shù)字鐘，是指利用電子電路構(gòu)成的計(jì)時(shí)器。相對(duì)機(jī)械鐘而言，數(shù)字鐘能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，并顯示時(shí)、分、秒，而且可以方便準(zhǔn)確的對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)。在此基礎(chǔ)上，還可以實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)的功能。因此，數(shù)字鐘的應(yīng)用十分廣泛。我們要通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)掌握數(shù)字鐘的原理，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的數(shù)字鐘。
二、設(shè)計(jì)任務(wù)
用中小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)一臺(tái)能顯示時(shí)、分、秒24時(shí)制地的數(shù)字電子鐘，具體要求如下：
時(shí)為00-23二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器； 秒、分為00-59六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器；
整點(diǎn)報(bào)時(shí)，整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路要求在每個(gè)整點(diǎn)前鳴叫五次低音（100Hz），整點(diǎn)時(shí)再鳴叫一次高音（500Hz）。
三、工作原理
數(shù)字電子鐘所采用的是十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74SL160，根據(jù)時(shí)分秒各個(gè)部分的的不同功能，設(shè)計(jì)成不同進(jìn)制。秒的個(gè)位，需要10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十位需6進(jìn)制計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)到59時(shí)清零并進(jìn)位）。秒部分設(shè)計(jì)與分鐘的設(shè)計(jì)完全相同；時(shí)部分的設(shè)計(jì)為當(dāng)時(shí)鐘計(jì)數(shù)到24時(shí)，使計(jì)數(shù)器的小時(shí)部分清零，從而實(shí)現(xiàn)整體循環(huán)計(jì)時(shí)的功能。
四、可選器材：
(1)數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)箱， (2)直流穩(wěn)壓電源，
(3)集成芯片：74LS161 2個(gè)、74LS160 4個(gè)、 74LS00 2個(gè)、 74LS20 1個(gè)。 (4)喇叭，1/4W、8Ω。
數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告2
設(shè)計(jì)題目： 數(shù)字電子鐘邏輯電路 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化112班 學(xué)生姓名： xx 學(xué) 號(hào)：xx指導(dǎo)教師： xx 設(shè)計(jì)時(shí)間： xx
教師評(píng)語(yǔ)： 成績(jī) 評(píng)閱教師 日期
一、摘要
所謂數(shù)字鐘，是指利用電子電路構(gòu)成的計(jì)時(shí)器。相對(duì)機(jī)械鐘而言，數(shù)字鐘能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，并顯示時(shí)、分、秒，而且可以方便準(zhǔn)確的對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)。在此基礎(chǔ)上，還可以實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)的功能。因此，數(shù)字鐘的應(yīng)用十分廣泛。我們要通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)掌握數(shù)字鐘的原理，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的數(shù)字鐘。
二、設(shè)計(jì)任務(wù)
用中小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)一臺(tái)能顯示時(shí)、分、秒24時(shí)制地的數(shù)字電子鐘，具體要求如下：
時(shí)為00-23二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器； 秒、分為00-59六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器；
整點(diǎn)報(bào)時(shí)，整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路要求在每個(gè)整點(diǎn)前鳴叫五次低音（100Hz），整點(diǎn)時(shí)再鳴叫一次高音（500Hz）。
三、工作原理
數(shù)字電子鐘所采用的是十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74SL160，根據(jù)時(shí)分秒各個(gè)部分的的不同功能，設(shè)計(jì)成不同進(jìn)制。秒的個(gè)位，需要10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十位需6進(jìn)制計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)到59時(shí)清零并進(jìn)位）。秒部分設(shè)計(jì)與分鐘的設(shè)計(jì)完全相同；時(shí)部分的設(shè)計(jì)為當(dāng)時(shí)鐘計(jì)數(shù)到24時(shí)，使計(jì)數(shù)器的小時(shí)部分清零，從而實(shí)現(xiàn)整體循環(huán)計(jì)時(shí)的功能。
四、可選器材：
(1)數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)箱， (2)直流穩(wěn)壓電源，
(3)集成芯片：74LS161 2個(gè)、74LS160 4個(gè)、 74LS00 2個(gè)、 74LS20 1個(gè)。 (4)喇叭，1/4W、8Ω。
五、參考電路見附錄一、附錄二
六、方案的設(shè)計(jì)
計(jì)數(shù)部分：利用74LS161芯片，74LS160芯片和74LS00芯片組成的計(jì)數(shù)器，它們采用異步連接，利用外接標(biāo)準(zhǔn)1Hz脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
1. 顯示部分： 將兩片74LS161芯片和四片74LS60的Q0Q1Q2Q3腳分別接到實(shí)驗(yàn)箱上的數(shù)碼顯示管上，根據(jù)脈沖的個(gè)數(shù)顯示時(shí)間。 (一)設(shè)計(jì)步驟及方法
所有74LS161芯片和74LS160的16腳接5V電源(置為1)，3腳、4腳、5腳、6腳和8腳接地（置為0）。74LS00芯片的14腳接5V電源（置為1），7接地。 1. 秒設(shè)計(jì)
秒部分具體設(shè)計(jì)如圖示：
秒部分設(shè)計(jì)圖
秒的個(gè)位部分為逢十進(jìn)一，十位部分為逢六進(jìn)一，從而共同完成60進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)到59時(shí)清零并重新開始計(jì)數(shù)。秒的個(gè)位部分的設(shè)計(jì)：利用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160和與非門74LS00在面包板上設(shè)計(jì)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器顯示秒的個(gè)位 。計(jì)數(shù)器的1腳接高電平，7腳及10腳接1。因?yàn)?腳和10腳同時(shí)為1時(shí)計(jì)數(shù)器處于計(jì)數(shù)工作狀態(tài).秒的個(gè)位和十位的2腳相接從而實(shí)現(xiàn)同步工作，15腳（串行進(jìn)位輸出端）接十位的7腳和10腳。個(gè)位計(jì)數(shù)器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位，并十位部計(jì)數(shù)器的2腳脈沖輸入端CP，從而實(shí)現(xiàn)10進(jìn)制計(jì)數(shù)和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設(shè)計(jì)6進(jìn)制計(jì)數(shù)器顯示秒的十位 ：7腳和10腳接各位計(jì)數(shù)器的15腳（串行進(jìn)位輸出端），當(dāng)個(gè)位計(jì)數(shù)器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位，并十位部分開始計(jì)數(shù)，通過(guò)74LS00對(duì)Q2Q1與非接入74LS161的1腳清零端和分個(gè)位計(jì)數(shù)器的2腳脈沖輸入端CP，從而實(shí)現(xiàn)6進(jìn)制計(jì)數(shù)器和進(jìn)位功能。 2. 分鐘的設(shè)計(jì)
分鐘部分具體設(shè)計(jì)如圖示：
分部分設(shè)計(jì)圖
分鐘個(gè)位部分逢十進(jìn)一，十位部分逢六進(jìn)一，從而共同完成60進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)到59時(shí)重新開始計(jì)數(shù)。利用74LS160和74LS00設(shè)計(jì)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器顯示分的個(gè)位 ：1腳，7腳和10接高電平，15腳（串行進(jìn)位輸出端）接十位計(jì)數(shù)
器的7腳和10腳。當(dāng)個(gè)位計(jì)數(shù)器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位，十位計(jì)數(shù)器和各位計(jì)數(shù)器的2腳相接從而實(shí)現(xiàn)同步工作。并將計(jì)數(shù)器的2腳脈沖輸入端，從而實(shí)現(xiàn)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設(shè)計(jì)6進(jìn)制計(jì)數(shù)器顯示分的十位 ：當(dāng)由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（0101）2時(shí)，通過(guò)74LS00對(duì)Q2Q1與非接入74LS161的1腳清零端和小時(shí)的個(gè)位計(jì)數(shù)器的2腳脈沖輸入端，從而實(shí)現(xiàn)6進(jìn)制計(jì)數(shù)器和進(jìn)位功能。 3. 小時(shí)的設(shè)計(jì)
小時(shí)部分具體設(shè)計(jì)如圖示：
小時(shí)部分設(shè)計(jì)圖
利用74LS160和74LS00設(shè)計(jì)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器顯示小時(shí)的個(gè)位 ：7腳和10腳接高電平。15腳（串行進(jìn)位輸出端）接入十位計(jì)數(shù)器的7腳和10腳，個(gè)位計(jì)數(shù)器和十位計(jì)數(shù)器的2腳相接從而實(shí)現(xiàn)同步工作方式。小時(shí)十位計(jì)數(shù)器的2腳脈沖輸入端，從而實(shí)現(xiàn)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器顯示分鐘的十位 ：當(dāng)十位計(jì)數(shù)器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（0010）2并且個(gè)位計(jì)數(shù)器Q3Q2Q1Q0由（0000）2增加到（0100）2時(shí)，通過(guò)74LS00對(duì)十位計(jì)數(shù)器的Q1和個(gè)位計(jì)數(shù)器Q2與非，分別接入十位和個(gè)位的74LS161的1腳清零端，從而共同完成24進(jìn)制計(jì)數(shù)器并清零。
七、電路總體說(shuō)明；通過(guò)外接時(shí)鐘脈沖CP的作用下,秒的個(gè)位加法計(jì)數(shù)器；八、實(shí)驗(yàn)問(wèn)題小結(jié)；1.實(shí)驗(yàn)室缺少74LS248.74LS48芯片解；2.進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)秒個(gè)位計(jì)數(shù)器完成一次循環(huán)之后沒有進(jìn)；解決問(wèn)題：秒的個(gè)位和十位的2腳沒有相接從而不能實(shí)；九、實(shí)驗(yàn)總結(jié)；課程設(shè)計(jì)是我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，動(dòng)手實(shí)踐的一個(gè)好機(jī)會(huì)；我們通過(guò)親自動(dòng)手連線、試驗(yàn)，遇到問(wèn)題、解決問(wèn)題，；十.參考文
七、電路總體說(shuō)明
通過(guò)外接時(shí)鐘脈沖CP的作用下,秒的個(gè)位加法計(jì)數(shù)器開始記數(shù)，通過(guò)譯碼器和數(shù)碼顯示管顯示數(shù)字即計(jì)數(shù)器。當(dāng)經(jīng)過(guò)10個(gè)脈沖信號(hào)后，秒個(gè)位計(jì)數(shù)器完成一次循環(huán)，秒十位計(jì)數(shù)器的'CP與秒個(gè)位計(jì)數(shù)器的CP同步,秒個(gè)位計(jì)數(shù)器的Qcc使得秒十位的P和T端同時(shí)為1（Qcc為進(jìn)位端，當(dāng)個(gè)位為9時(shí)進(jìn)位并Qcc=1）,從而秒十位開始計(jì)數(shù)，秒十位計(jì)數(shù)器工作1次，通過(guò)譯碼器和數(shù)碼顯示管，秒十位數(shù)字加1。當(dāng)經(jīng)過(guò)60個(gè)脈沖信號(hào)，秒部分完成一個(gè)周期，分鐘個(gè)位計(jì)數(shù)器的CP通過(guò)秒十位計(jì)數(shù)器的Q2Q1與非得到脈沖，分鐘個(gè)位計(jì)數(shù)器工作一次，通過(guò)譯碼器和數(shù)碼顯示管，分鐘的個(gè)位數(shù)字加1。分部分的工作方式與秒部分完全相同。當(dāng)經(jīng)過(guò)3600個(gè)脈沖信號(hào)，分鐘部分完成一個(gè)周期，小時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器的CP通過(guò)分十位計(jì)數(shù)器的Q2Q1與非得到脈沖，小時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器工作一次，通過(guò)譯碼器和數(shù)碼顯示管，小時(shí)的個(gè)位數(shù)字加1。當(dāng)小時(shí)個(gè)位部分完成一個(gè)周期，小時(shí)十位計(jì)數(shù)器的CP與小時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器的CP同步, 小時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器的Qcc使得小時(shí)十位的P和T端同時(shí)為1,從而小時(shí)十位開始計(jì)數(shù)，小時(shí)十位計(jì)數(shù)器工作1次，通過(guò)譯碼器和數(shù)碼顯示管，小時(shí)的十位數(shù)字加1。當(dāng)小時(shí)十位部分計(jì)數(shù)到2同時(shí)小時(shí)的個(gè)位部分計(jì)數(shù)到4，小時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器的清零端和十位計(jì)數(shù)器的清零端通過(guò)小時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器的Q2和小時(shí)十位計(jì)數(shù)器的Q1與非得到信號(hào)，小時(shí)部分清零，從而完成了1次24小時(shí)計(jì)時(shí)。
八、實(shí)驗(yàn)問(wèn)題小結(jié)
1.實(shí)驗(yàn)室缺少74LS248.74LS48芯片 解決問(wèn)題：用CD4511芯片代替
2. 進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)秒個(gè)位計(jì)數(shù)器完成一次循環(huán)之后沒有進(jìn)位
解決問(wèn)題：秒的個(gè)位和十位的2腳沒有相接從而不能實(shí)現(xiàn)同步工作
九、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
課程設(shè)計(jì)是我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，動(dòng)手實(shí)踐的一個(gè)好機(jī)會(huì)。它既可以幫助我們加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，又能提高我們運(yùn)用知識(shí)，聯(lián)系實(shí)際，動(dòng)手實(shí)踐的能力。而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中可能用到我們沒學(xué)過(guò)的知識(shí)，需要我們?nèi)ゲ殚嗁Y料獲取相關(guān)信息，這又提高了我們查找信息和學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，又會(huì)遇到許多意想不到的問(wèn)題，需要我們?nèi)シ治鲈蚝腿绾稳ソ鉀Q這些問(wèn)題。
我們通過(guò)親自動(dòng)手連線、試驗(yàn)，遇到問(wèn)題、解決問(wèn)題，鞏固了書本的知識(shí)，同時(shí)也學(xué)到了新的學(xué)問(wèn)，明白了實(shí)踐的可貴性。總之，課程設(shè)計(jì)對(duì)我們提高自身能力是很有幫助的。
十.參考文獻(xiàn)：
《通用GENERAL集成電路速查手冊(cè)》
《數(shù)字電子技術(shù)》
數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告3
一、設(shè)計(jì)目的
溫度是日常生活中無(wú)時(shí)不在的物理量，溫度的控制在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛積極的意義。如溫室的溫度控制等。另外隨著數(shù)字電子技術(shù)的迅速發(fā)展，將模擬電量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出的接口電路A/D轉(zhuǎn)換器是現(xiàn)實(shí)世界中模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的橋梁。在以往的'A/D器件采樣控制設(shè)計(jì)中，多數(shù)是以單片機(jī)或CPU為控制核心，雖然編程簡(jiǎn)單，控制靈活，但缺點(diǎn)是控制周期長(zhǎng)，速度慢。單片機(jī)的速度極大的限制了A/D高速性能的利用，而FPGA的時(shí)鐘頻率可高達(dá)100MHz以上。本設(shè)計(jì)進(jìn)行時(shí)序控制、碼制變換，具有開發(fā)周期短，靈活性強(qiáng)，通用能力好，易于開發(fā)、擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。
二、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
本次設(shè)計(jì)主要是基于FPGA+VHDL的溫度控制系統(tǒng)，可編程器件FPGA和硬件描述語(yǔ)言VHDL的使用使得數(shù)字電路的設(shè)計(jì)周期縮短、難度減少。設(shè)計(jì)采用模塊化思路，包括四個(gè)模塊FPGA控制ADC0809模塊、分頻模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、元件例化模塊,再加以整合實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)，達(dá)到溫度控制的目的。
基于FPGA的信號(hào)采集系統(tǒng)主要有：A/D轉(zhuǎn)換器，F(xiàn)PGA，RS232通信。A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)信號(hào)進(jìn)行會(huì)采集，A/D內(nèi)部集成了采樣、保持電路，可有效的降低誤差，減少外圍電路的設(shè)計(jì)，降低系統(tǒng)的功耗。A/D在接受到指令后進(jìn)行采集，F(xiàn)PGA采集控制模塊首先將采集到的通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換城的數(shù)字信號(hào)引入FPGA，而后對(duì)數(shù)字信號(hào)送往算法實(shí)現(xiàn)單元進(jìn)行處理，并存于FPGA內(nèi)部RAM中。
1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)指標(biāo)及要求：
1.1課題說(shuō)明：
在體育比賽、時(shí)間準(zhǔn)確測(cè)量等場(chǎng)合通常要求計(jì)時(shí)精度到1%秒（即10 ms）甚至更高的計(jì)時(shí)裝置，數(shù)字秒表是一種精確的計(jì)時(shí)儀表，可以擔(dān)當(dāng)此任。本課題的設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)以數(shù)字方式顯示的計(jì)時(shí)器，即數(shù)字秒表。
1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容：
a)數(shù)字秒表需求分析，信號(hào)及屬性定義；
b)電路原理設(shè)計(jì)、分析、參數(shù)計(jì)算，畫出電路原理；
c)電路安裝與實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
1.3設(shè)計(jì)要求：
d)量程99.99 S，計(jì)時(shí)精度1%秒，計(jì)時(shí)結(jié)果動(dòng)態(tài)顯示，十進(jìn)制格式；
e)設(shè)置啟動(dòng)、清除信號(hào)，清除信號(hào)使輸出結(jié)果，使電路復(fù)位到初始狀態(tài)；
f)設(shè)置暫停、停止信號(hào)，暫停、停止時(shí)均保持當(dāng)前結(jié)果，直到清除信號(hào)有效時(shí)止；
1.4總體設(shè)計(jì)思路：
數(shù)字秒表由4個(gè)部分組成：精確的時(shí)鐘源、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、譯碼器、七段碼或液晶顯示電路。
時(shí)鐘源產(chǎn)生符合精度要求的基準(zhǔn)時(shí)鐘，本設(shè)計(jì)中取10毫秒即可。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器需要4個(gè)，分別對(duì)應(yīng)4個(gè)十進(jìn)制位，輸出為BCD碼。若采用七段碼顯示器則譯碼器完成BCD到七段碼的譯碼，由4位顯示電路動(dòng)態(tài)顯示結(jié)果。
2.單元電路設(shè)計(jì)：
分頻、進(jìn)位功能的實(shí)現(xiàn)：
數(shù)字秒表由四部分組成：精確的時(shí)鐘源，十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，譯碼器，七段碼顯示電路。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)鐘脈沖源采用電路板上的1000HZ脈沖，74ls90芯片具有2-5-10進(jìn)制功能，
由5片74ls90芯片構(gòu)成分頻、計(jì)數(shù)電路，第一片74ls90芯片將直接輸入的1000HZ脈沖源分成100HZ，后四片74ls90芯片再逐次進(jìn)行10H、1HZ、0.1HZ的分頻工作，與此同時(shí)后4片74ls90芯片組成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器與四個(gè)終端顯示由七段譯碼顯示器連接以顯示電路輸出結(jié)果。
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