EDA课程设计报告一个彩灯控制器.pdf

《EDA课程设计报告一个彩灯控制器.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《EDA课程设计报告一个彩灯控制器.pdf（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、-第一部分：第一部分：QuartusIIQuartusII 设计报告设计报告一、本阶段设计任务描述一、本阶段设计任务描述设计一个彩灯控制器，满足设计条件：设计一个彩灯控制器，满足设计条件：1 1、有八只、有八只 LEDLED 灯灯 L0L0、L1.L7L1.L72 2、显示方式、显示方式（1 1）先奇数灯依次亮）先奇数灯依次亮（2 2）再偶数灯依次亮）再偶数灯依次亮（3 3）再由）再由 L0L0 到到 L7L7 依次亮依次亮二、题目分析与设计思路二、题目分析与设计思路分析：根据题目要求，可以得到一个灯亮时的显示顺序表，如图分析：根据题目要求，可以得到一个灯亮时的显示顺序表，如图序号序号1 12

2、 23 34 45 56 67 78 89 91010L0L00 00 00 00 01 10 00 00 01 10 0L1L11 10 00 00 00 00 00 00 00 01 1L2L20 00 00 00 00 01 10 00 00 00 0L3L30 01 10 00 00 00 00 00 00 00 0L4L40 00 00 00 00 00 01 10 00 00 0L5L50 00 01 10 00 00 00 00 00 00 0L6L60 00 00 00 00 00 00 01 10 00 0L7L70 00 00 01 10 00 00 00 00 00 0.

3、z.-1111121213131414151516160 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 10 00 00 00 00 00 01 10 00 00 00 00 00 01 10 00 00 00 00 00 01 10 00 00 00 00 00 01 10 00 00 00 00 00 01 1由图可得，第五次与第九次时由图可得，第五次与第九次时 L0L0 灯亮，第一次与第十次时灯亮，第一次与第十次时 L1L1 灯亮，其余以此类推。灯亮，其余以此类推。而且小灯一共有而且小灯一共有 1616 个状态，因此，我选用了一片个状态，因此，我选用了一片 16

4、16 进制计数器进制计数器 7416174161 和一片和一片 4 4 线线-16-16 线线译码器译码器 7415474154、8 8 片与非门设计电路。片与非门设计电路。思路：将思路：将 7416174161 的四位输入端的四位输入端 A A、B B、C C、D D 接地，接地，LDNLDN 与工作状态控制端接高电平，四位与工作状态控制端接高电平，四位输出端接入输出端接入 7415474154 的的 A A、B B、C C、D D 四个输入端，四个输入端，7415474154 的输出端的输出端 O4NO4N 和和 O8NO8N 通过一个二输通过一个二输入与非门接入小灯入与非门接入小灯 L0

5、L0。O0NO0N 和和 O9NO9N 通过一个二输入与非门接入小灯通过一个二输入与非门接入小灯 L1L1。依次类推，以下。依次类推，以下的小灯按要求的显示顺序接入余下的小灯上。的小灯按要求的显示顺序接入余下的小灯上。从而实现从而实现 8 8 只只 LEDLED 灯按照题目要求的顺序亮。灯按照题目要求的顺序亮。三、系统总电路设计三、系统总电路设计四、电路仿真结果及分析四、电路仿真结果及分析如图为功能仿真波形图，因周期大无法显示全部，但电路图已达到预期效果，完全符合题如图为功能仿真波形图，因周期大无法显示全部，但电路图已达到预期效果，完全符合题目要求。目要求。四、设计、仿真、调试过程中出现的问题

6、及解决办法四、设计、仿真、调试过程中出现的问题及解决办法设计电路过程中用八个输出端代替了八个设计电路过程中用八个输出端代替了八个 LEDLED 灯。仿真过程中，时序仿真中有延时，灯。仿真过程中，时序仿真中有延时，因此改用功能仿真更能体现因此改用功能仿真更能体现 LEDLED 灯的灯的 1616 个状态。个状态。第二部分：第二部分：ProteusProteus 设计报告设计报告.z.-一、本阶段设计任务一、本阶段设计任务自动打铃器电路设计自动打铃器电路设计基本要求：基本要求：1 1有数字钟功能；有数字钟功能；（不包括校时等功能）（不包括校时等功能）2 2可设置一个时间，定时打铃；可设置一个时间，

7、定时打铃；3 3响铃一分钟。响铃一分钟。4 4定时时间可调。定时时间可调。5.5.设计合适的时钟产生电路。设计合适的时钟产生电路。二、题目分析与系统总体设计二、题目分析与系统总体设计根据题目要求，我们把自动打铃器电路分成了根据题目要求，我们把自动打铃器电路分成了 3 3 个模块个模块一、数字钟电路、显示电路模块。一、数字钟电路、显示电路模块。二、时间设定及时间可调电路模块。二、时间设定及时间可调电路模块。三、响铃电路模块。三、响铃电路模块。下图是自动打铃器流程图下图是自动打铃器流程图.z.-24 进制计数器60 进制计数器60 进制计数器时分秒时间设定 及时间可调电路响铃电路三、各模块电路设计

8、三、各模块电路设计（1 1）模块）模块 1 1：数字钟电路、显示电路模块：数字钟电路、显示电路模块负责人：陆欣负责人：陆欣六十进制计数器：六十进制计数器：利用两片利用两片 7416074160 级联实现级联实现 6060 进制计数器（异步清零）进制计数器（异步清零）功能：在功能：在 1HZ1HZ 时钟脉冲的作用下实现从时钟脉冲的作用下实现从 0 0 到到 5959 的状态转换。的状态转换。部分数字钟功能的实现需要接入数码管将部分数字钟功能的实现需要接入数码管将 6060 进制计数器的转换过程显示出来，将两进制计数器的转换过程显示出来，将两片片 7416074160 的的 Q3Q0Q3Q0 从左

9、到右分别接到两个数码管从左到右分别接到两个数码管 7SEG_BCD7SEG_BCD 的引脚上的引脚上就实现了秒电路的就实现了秒电路的显示功能。显示功能。二十四进制计数器二十四进制计数器分电路与秒电路相同。分电路与秒电路相同。数字钟电路、显示电路模块数字钟电路、显示电路模块将秒电路的将秒电路的 U3U3 输出端连线接入分电路中两片输出端连线接入分电路中两片 7416074160 的的 CLKCLK 上，作为时钟信号输入分上，作为时钟信号输入分电路，同理，将分电路的电路，同理，将分电路的 U8U8 输出端连线接入时电路中两片输出端连线接入时电路中两片 7416074160 的的 CLKCLK 上，

10、作为时钟信上，作为时钟信.z.-号输入时电路。最终结果即为带显示功能的数字钟电路。号输入时电路。最终结果即为带显示功能的数字钟电路。（2 2）模块）模块 2 2：时间设定及时间可调电路模块：时间设定及时间可调电路模块负责人：段小芳负责人：段小芳定时状态时定时状态时将所需定时的时间以二进制方式表达的数字对应到电路中用反相器与单刀将所需定时的时间以二进制方式表达的数字对应到电路中用反相器与单刀双掷开关来达到响铃。双掷开关来达到响铃。定时时间可调是通过改变开关的状态来实现的，想要订哪一个时间，就将相应的开定时时间可调是通过改变开关的状态来实现的，想要订哪一个时间，就将相应的开关打到不是非门的一侧，等

11、数字钟电路到达定时的点数后，相应数码管引脚输出为一，数关打到不是非门的一侧，等数字钟电路到达定时的点数后，相应数码管引脚输出为一，数码管其他的引脚没有符合条件，输出为零，但是经过一个非门后，状态相反，即为一，使码管其他的引脚没有符合条件，输出为零，但是经过一个非门后，状态相反，即为一，使四输入与非门输出为一，给小灯一个有效信号，小灯亮。四输入与非门输出为一，给小灯一个有效信号，小灯亮。(3)(3)模块模块 3 3：响铃电路模块：响铃电路模块负责人：亚丹负责人：亚丹功能：在时钟脉冲的作用下实现响铃功能：在时钟脉冲的作用下实现响铃 6060 秒。秒。元件：一个元件：一个 74LS16074LS16

12、0 计数器、两个计数器、两个 7416074160 计数器、两个双输入与非门、两个数码管一计数器、两个双输入与非门、两个数码管一个个 LEDLED 灯同上，先用两片灯同上，先用两片 7416074160 用异步清零法级联实现用异步清零法级联实现 6060 进制计数器，达到响铃进制计数器，达到响铃 6060 秒的秒的功能，功能，从高位片的从高位片的 Q1Q1、Q2Q2 端连线接入第二个双输入与非门，端连线接入第二个双输入与非门，并将其输出端接入一片并将其输出端接入一片 74LS16074LS160计数器计数器 U16U16 的异步复位端的异步复位端 MRMR 上，上，将将 U16U16 的预置状

13、态输入端的预置状态输入端 D3D0D3D0 接地，接地，LOADLOAD、ENPENP、ENTENT接高电平，接高电平，Q0Q0 接接 LEDLED 灯，可控制小灯变亮，当灯，可控制小灯变亮，当 U16U16 的的 CLKCLK 端有时钟信号输入时，小灯亮端有时钟信号输入时，小灯亮6060 秒。秒。(4)(4)总电路总电路四、仿真过程中出现的问题及解决办法四、仿真过程中出现的问题及解决办法仿真过程中，有的原件有许多型号，使用不同型号的元件时会出现理论上可行但只有仿真过程中，有的原件有许多型号，使用不同型号的元件时会出现理论上可行但只有使用特定的门电路才会出现预期的结果。因此需要不断更换元件来调

14、试电路，以达到预期使用特定的门电路才会出现预期的结果。因此需要不断更换元件来调试电路，以达到预期结果。结果。.z.-第三部分：第三部分：ProtelProtel 设计报告设计报告一、本阶段设计任务一、本阶段设计任务彩灯控制器彩灯控制器二、电路原理图二、电路原理图三、三、PCBPCB 设计结果设计结果四、设计过程中出现的问题及解决办法四、设计过程中出现的问题及解决办法原理图中小灯要使用原理图中小灯要使用 LED0LED0，在，在 PCBPCB 板连线前要规划好各元件摆放位置，设置好规则，板连线前要规划好各元件摆放位置，设置好规则，再开始连线。再开始连线。.z.-第四部分：整个课程设计环节的总结与

15、心得体会第四部分：整个课程设计环节的总结与心得体会在整整两个星期的在整整两个星期的 EDAEDA 课程设计中，我不但巩固了以前的学过的知识，还学的到很多课程设计中，我不但巩固了以前的学过的知识，还学的到很多很新的东西，也深刻的体会到将理论知识运用到实践中的不易。很新的东西，也深刻的体会到将理论知识运用到实践中的不易。在在 QuartusIIQuartusII 设计中，你首先要能做出符合题目要求的原理图，然后将所学到的理论知设计中，你首先要能做出符合题目要求的原理图，然后将所学到的理论知识应用到实际中去，会出现各种各样的问题。我们需要解决这些问题，才能得到最终结果。识应用到实际中去，会出现各种各

16、样的问题。我们需要解决这些问题，才能得到最终结果。ProteusProteus 项目设计是团队合作项目，需要团队中每个人同心协力，互相帮助，我们在明项目设计是团队合作项目，需要团队中每个人同心协力，互相帮助，我们在明确分工后不仅仅是独立完成自己的哪一部分，还要在电路整体调试时一起分析整个电路中确分工后不仅仅是独立完成自己的哪一部分，还要在电路整体调试时一起分析整个电路中哪个环节出了问题，进行调试和修改，最终得到一个完整的电路。在这个过程中，我学会哪个环节出了问题，进行调试和修改，最终得到一个完整的电路。在这个过程中，我学会了队友之间的通力合作，并且认识到了团队合作的重要性。为此我将会更加努力。

17、了队友之间的通力合作，并且认识到了团队合作的重要性。为此我将会更加努力。ProtelProtel 是整个课程中最考验耐心的一部分，是整个课程中最考验耐心的一部分，从挑选到合适的元器件，从挑选到合适的元器件，再到原理图的创作，再到原理图的创作，最后实现最后实现 PCBPCB 板上复杂的连线。无论是那一步出错，最后都将功亏一篑，从头再来，非常板上复杂的连线。无论是那一步出错，最后都将功亏一篑，从头再来，非常考验我们的细心程度与耐力。考验我们的细心程度与耐力。总之，在这次课程设计我得到了充分的锻炼总之，在这次课程设计我得到了充分的锻炼，我有幸能有这样一次经历，让我既巩固，我有幸能有这样一次经历，让我既巩固了知识，有认识到自己的不足并加以弥补。了知识，有认识到自己的不足并加以弥补。最后，也感一直教导我们的老师们！你们辛苦了！最后，也感一直教导我们的老师们！你们辛苦了！签名：亚丹签名：亚丹20162016 年年9 9 月月1111 日日此页不用装订入课程设计报告此页不用装订入课程设计报告对本课程设计环节（尤其是项目式教学环节）的意见和建议：对本课程设计环节（尤其是项目式教学环节）的意见和建议：.z.