电子秒表课程设计报告.doc
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1、课 程 设 计 课程名称:电子技术综合设计与实践题目名称: 电子秒表 _学生学院: 自动化学院 专业班级: 08电力3班 学 号:_ 学生姓名:_ 陆 伟 明 指导教师:_ 张 明 键_ 2010 年 6 月 20 日目 录1 设计任务及要求.3 1.1 课程设计的内容.31.2 课程设计的要求与数据.31.3 课程设计应完成的工作.32 Quartus II软件介绍.4 3 各模块电路图及其工作原理.53.1 计时模块.53.2 储存模块.53.3 比较显示模块.63.4 报警系统.7 4 操作过程简述.85 收获及心得体会.11 附录.12 参考文献.13广东工业大学课程设计任务书题目名称
2、电子技术综合设计与实践学生学院自动化学院专业班级08电力3班姓 名陆 伟 明学 号一、课程设计的内容1)利用各种器件设计电子秒表,电子秒表电路是一块独立构成的记时集成电路芯片。它集成了计数器、振荡器、译码器和驱动等电路,能够对秒以下时间单位进行精确记时,具有清零、启动计时、暂停计时、继续计时、定时以及简单记忆等控制功能; 2)利用DE2板对所设计的电路进行验证; 3)总结电路设计结果 。 二、课程设计的要求与数据1. 秒表由5位七段LED显示器显示,其中显示分辩率为0.01 s,计时范围是09分59秒99毫秒;2. 具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能;3. 控制开关为两个:启动(
3、继续)/暂停记时开关和复位开关;4. 具有简单的记忆分析功能,即:能够记忆最近3次记录的时间,并用LED显示其中最大的时间值和最小的时间值。5. 具有定时报警功能,报警用一个LED的闪烁来表示。三、课程设计应完成的工作(一) 设计思路1学习要求:复习锁存器、数值比较器、以及加/减计数器的工作原理,分析与设计时序控制电路。画出自动电子秒表的整机逻辑电路图,掌握电子秒表的工作原理及其设计方法,并对各种元器件的功能和应用有所了解。并能对其在电路中的作用进行分析。例如:数值比较器74LS85、RS锁存器74LS279以及十进制同步加/减计数器74LS192。2 . 设计思路:1) 时钟发生器:利用DE
4、2板上提供50MHz和27MHz的时钟,需设定 lpm_counter分频器(或者74LS292、74LS56分频器)对系统时钟进行分频,产生100HZ的脉冲;2) 计数器:对时钟信号进行计数并进位,毫秒和秒之间10进制,秒和分之间60进制;3) 译码器:对脉冲记数进行译码输出到显示单元中;4) 显示器:采用5个LED显示器把各位的数值显示出来,是秒表最终的输出,有分、秒、和毫秒位;5) 控制器:控制电路是对秒表的工作状态(计时开始/暂停/继续/复位等)进行控制的单元,可由触发器和开关组成。(二) 模拟仿真使用QUARTUS II软件,用原理图输入方法,进行编译,仿真。(三) 下载模拟仿真结果
5、正确后,结合实验板设置各输入、输出端;指定下载芯片,重新编译。编译结果正确后下载到相应芯片中。 (四) 实验结果验证下载完成后,在实验板上验证结果。2 Quartus II软件介绍Quartus II 是Altera公司的综合性PLD开发软件,支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL(Altera Hardware Description Language)等多种设计输入形式,内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。 Quartus II可以在XP、Linux以及Unix上使用,除了可以使用Tcl脚本完成设计流程外,提供了完善的用户图形界面设
6、计方式。具有运行速度快,界面统一,功能集中,易学易用等特点。3 各模块电路图及其工作原理 根据设计要求,我们把整个电路分为:计时模块、储存模块、比较模块、报警系统。3.1 计时模块当DE2板接通电源以后,显示管显示的都是“0”,按下开关(stop)以后,计数器开始工作,当再一次按下开关(stop)后,计数器暂停工作,按下开关(0),显示管马上清零。3.2 储存模块在这个模块中,用三个74ls198芯片串接在一起记录三个数据,第一个芯片的输入接到计数器的秒位和十秒位。在按一下开关(jilu)时就会有一个时钟脉冲记录下此时的数据,同时不会停止秒表,在第二次按一下开关(jilu)时,第一个记录的数据
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