CPLD电子教案——第五部分设计任务.pptVIP

可编程技术与 数字逻辑;5.1 电子学课程设计 ;2.课程设计的基本要求;3.报告的要求 ;4. 设计任务;显示功能要求： 主干道上绿灯亮的时间为8秒，数码管显示起始时间7秒，然后依次递减至0，绿灯闪烁3秒，黄灯亮的时间为2秒（这段时间数码管不显示）。支干道红灯亮的时间为13秒，数码管显示起始时间为12秒，然后递减至0。 支干道上绿灯亮的时间为6秒，数码管显示起始时间为5秒，然后依次递减至0，绿灯闪烁3秒，黄灯亮的时间为2秒（这段时间数码管不显示），主干道红灯亮的时间为11秒，数码管显示起始时间为10秒，然后依次递减至0。;#设计提示（仅供参考） 交通灯所需的频率只有二种：1HZ和2HZ。如用4M频率信号，可经过20，21（q[21…0]）次分频后得到。1HZ的频率供计数器工作，产生标准的1秒脉冲信号。2HZ的频率供绿灯闪烁使用，3秒闪烁共6次。 先写出交通灯的24个状态的真值表，在用AHDL语言的状态机写出交通灯的控制部分（若用原理图来实现的话，就要占用很多资源，而且非常复杂）。 建一个七段译码的模块，再用状态机加上数码管显示部分，建成一个增强功能的控制模块。;(2)带整点报时的数字钟设计与制作 设计要求： 构造一个24小时制的数字钟。要求能显示时、分、秒。 要求时、分、秒能各自独立的进行调整。 能利用喇叭作整点报时。从59分50秒时开始报时，每隔一秒报时一秒，到达00分00秒，整点报时。整点报时声的频率应与其他的报时声频有明显区别 。;#设计提示（仅供参考） 对输入频率的考虑 数字钟内所需的时钟频率有：基准时钟应为周期一秒的标准信号。报时频率可选用1KHz和2KHz左右（两种频率相差八度音，即频率相差一倍）。另外，为防止按键反跳、抖动，微动开关输入应采用寄存器输入形式，其时钟应为几十赫兹。 计时部分计数器设计的考虑 分、秒计数器均为模60计数器，可调用MAXPLUS2\max21ib\mf元件库中的74160或74161建一个60进制计数器的模块。小时计数为模24计数器，同理可建一个24进制计数器的模块。也可以用VHDL编程实现。 校时设计的考虑 数字钟校准有3个控制键：时校准、分校准和秒校准。微动开关不工作，计数器正常工作。按下微动开关后，计数器以8Hz频率连续计数（若只按一下，则计数器增加一位），可调用MAXPLUS2\max21ib\prim元件库中的dff寄存器建一个控制按键的模块，即建立开关去抖动电路。;报时设计的考虑 可以将高频时钟分频得到约2KHz和1KHz的音频，作为数字钟的报时频率。当电子钟显示XX：59：50时，数字钟开始报时“D0”，持续一秒，而且每隔一秒报一下，直至显示XX：00：00时报：“DI”，持续一秒后停止。最后输出至喇叭。应调用元件库中的逻辑门建一个控制报时的模块。 建一个七段译码显示模块 因在系统可编程器件实验箱上的数码管没有经过译码，故要用VHDL语言写一个七段译码模块或用74ls47显示译码器，且应考虑数码管为共阳极。;（3）电子琴音阶发生器设计与制作 设计要求: 要求能产生音名A到G之间的音阶，以一秒一个音阶的速度自动演奏，并可随时手控停在某个音阶上，为了能知道音名，要求以简谱方式显示之。 音名与频率的关系: 音乐上的十二平均律规定:每两个八度音之间频率相差一倍。在这两个八度音之间分成十二个半音，每两个相邻半音的频率比为 。另外还规定，音名A的频率为440HZ，音名B到C之间，E到F之间为半音，其余为全音。这样可算得从A(简谱的低音6)到a1(简谱的高音6)之间的每个音名的频率为:;A;设计提示(仅供参考) 用硬件描述语言完成分频,并注意分频输出脉冲 占空比为50%,必要时可采用层次化设计手段 完成设计。;(4)可编程数字频率计设计与制作 ;自选一个题目;5. 成绩的评定 ;6.时间安排与注意事项