「数字电路课程设计指导书_2010级」.pdf
数字逻辑电路课程设计指导书 一、课程设计目的 课程设计作为数字逻辑电路课程体系的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容,基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。按照本学科教学培养计划要求，在学完专业基础课电路与电子技术和数字逻辑电路课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计中小型数字系统的方法,独立完成调试过程，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。二、课程设计内容与要求 1.教学基本要求 要求学生独立完成选题设计,掌握数字系统设计方法；完成系统的组装配及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识,并写出课程设计报告。教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料，安排适当的时间进行答疑,帮助学生解决课程设计过程中的问题。.能力培养要求 1通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。2.2.通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、组装调试等环节,掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。2.掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试，提高动手能力。2.4.综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务(可自拟创新课题）。5 培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。三、课程设计报告的基本格式 课程设计报告要给出结构框图,对总体设计思想进行阐述，井给出每个单元逻辑电路且论述其工作原理,文字说明部分要求内容完整,言简意赅,书写工整。电路图规范、逻辑关系正确,表达完整清楚。其基本内容与要求如下：1总体设计思想。根据功能要求确定整个电路的组成以及各单元电路完成的功能。.绘制系统逻辑框图,给出各单元电路之间的关系。.单元电路的设计及总体电路设计图(器件型号、元件参数应标出)。4.系统的实现与调试(包括功能仿真和时序仿真结果）。5.设计总结。四、课程设计考核 1.每位(组)学生独立进行电路设计，在画出基本电路图并经理论验证无错误后可进入实验室完成电路元器件的组装与调试工作。每位学生上交一份课程设计报告。2 在检验设计作品时对学生所设计的内容和相关知识进行质疑和答辩。3.根据电路设计和电路调试情况以及课程设计报告、质疑成绩、课程设计过程表现，由指导教师按优、良、中、及格、不及格评定成绩。具体时间安排:(210 级）2.1动员并确定选题与分组；.14 查找资料,设计电路（程序）模块;2.15 组装各个模块并功能仿真、调试;.16 完善设计，完成课程设计;2.17 验收。撰写设计报告。提前完成的同学可以提前验收。验收包括：陈述完成的工作 回答相关问题 演示具体成果。最终还需要提交：课程设计报告（一人一份）包括电子与纸质稿。设计电路与源代码。由课代表将每组一个文件夹.设计题目仅供参考，自己也可选择其他难度相当的题目(经老师同意)。附录：课程设计参考题目 设计课题一、算术运算器 一.设计任务 两位十进制数加法、两位十进制数加法、二位十进制乘法。二、参考设计方案 系统总体设计(顶层设计)图 1-1 图 1-2 图-中 a代表被加数的个位，a代表被加数的十位；b1 代表加数的个位,b代表加数的十位。图 1-2 中 a1 代表被减数的个位，代表被减数的十位;b1 代表减数的个位,b代表减数的十位。图 1-注意这里减法的实现:整体无进位(因为减法是变为补码的加法)的结果是负数位间无进位的要进行减 6(实际为加上 6 的补码)修正.设计课题二、交通灯控制器 一、实验目的与任务 学习利用计数器和状态机设计十字路口交通灯控制器。设计一个简单十字路口交通灯控制器。该控制器控制甲乙两道的红、黄、绿三色灯，指挥交通和行人安全通行。复杂十字路口交通灯控制器要比简单交通灯控制器增加一些功能,如倒计时时间显示,左转弯（左拐）、指示灯闪烁及特殊紧急情况的处理等。二、参考设计方案 下面以下面的十字路口交通灯系统为例，来说明上述功能的实现：东西方向(甲道)循环为绿灯 4s,黄灯 5s，左拐灯 1，黄灯 5s，红灯 40s，黄灯南北方向（乙道)循环为红灯 65s，黄灯 5s,绿灯 20s，黄灯 5,左拐灯 15s，黄灯 5 其一个工作周期的时间关系示意图如下：可以将一个周期划分成以下 8 种状态:S:cnt=0-44:甲道通行，乙道禁止;S1:cnt=549:甲道停车，乙道禁止；S2：cnt50-64；甲道左拐,乙道禁止;S3:cn=65-；甲道停车,乙道禁止；S：cnt=70-89;甲道禁止,乙道通行;5:cnt=90-94；甲道禁止,乙道停车;S6:cn=95-109;甲道禁止,乙道左拐;7：nt=110-14;甲道禁止,乙道停车；具体实现可采用 VHDL/Veriog 硬件描述语言设计。红 65s 黄 5s 绿 20s 黄 5s 左拐 15s 黄 5s 绿 45s 黄 5s 左拐 15 秒 黄 5s 红 40s 黄 5s S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 甲道 乙道 状态表示
