數(shù)字邏輯課設(shè)五路呼叫器設(shè)計(jì)報(bào)告樣本

課程設(shè)計(jì)課程名稱(chēng)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐題目名稱(chēng)五路呼喊器設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指引教師年6月26日

廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

題目名稱(chēng)五路呼喊器學(xué)生學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程3班姓名肖麗珠學(xué)號(hào)一、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)一種五路呼喊器。二、課程設(shè)計(jì)規(guī)定與數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定涉及：1.五個(gè)按鍵模仿五個(gè)呼喊源；2.當(dāng)有一種按鍵按下時(shí)，由數(shù)碼管顯示呼喊源號(hào)碼；3.當(dāng)有各種呼喊同步發(fā)生時(shí)，用批示燈指明各種呼喊源在同步呼喊，并按優(yōu)先級(jí)順序由數(shù)碼管顯示各種呼喊源號(hào)碼。1號(hào)呼喊源優(yōu)先級(jí)最高，按順序5號(hào)呼喊源優(yōu)先級(jí)最低。三、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完畢工作1、解讀五路呼喊器所需實(shí)現(xiàn)功能，制定功能框圖；2、查找適當(dāng)芯片；3、依照題目規(guī)定設(shè)計(jì)電路；4、上機(jī)使用QuartusII畫(huà)圖、分派管腳、模仿仿真、下載等，調(diào)試電路（需配合DE2板操作，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行）；5、完畢實(shí)驗(yàn)規(guī)定，向任課教師答辯；6、按規(guī)定撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告，包括必要文獻(xiàn)和文檔。四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)程安排序號(hào)設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容地點(diǎn)起止日期1選取課程設(shè)計(jì)題目，分析題目規(guī)定及熟悉實(shí)驗(yàn)軟件實(shí)驗(yàn)2號(hào)樓214、212星期一2查閱資料，提出設(shè)計(jì)方案并討論，設(shè)計(jì)電路實(shí)驗(yàn)2號(hào)樓214、212星期二3進(jìn)行原理圖輸入并調(diào)試電路實(shí)驗(yàn)2號(hào)樓214、212星期三4調(diào)試電路、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)2號(hào)樓214、212星期四5下載并檢查實(shí)驗(yàn)2號(hào)樓214、212星期五6設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容實(shí)驗(yàn)2號(hào)樓214、2126.20—6.24五、應(yīng)收集資料及重要參照文獻(xiàn)1.<<數(shù)字電子技術(shù)基本>>(第五版)主編:閻石高等教誨出版社2.<<當(dāng)代電子技術(shù)實(shí)踐課程指引>>主編:謝云易波劉冰茹王春茹3.<<數(shù)字邏輯>>（第四版）主編：歐陽(yáng)星明華中科技大學(xué)出版社發(fā)出任務(wù)書(shū)日期：年11月12日指引教師簽名：籌劃完畢日期：年11月12日基層教學(xué)單位負(fù)責(zé)人簽章：主管院長(zhǎng)簽章：摘要 本實(shí)驗(yàn)是設(shè)計(jì)一種五路呼喊器。一方面輸入信號(hào),輸入信號(hào)和用5個(gè)D觸發(fā)器接成移位寄存器通過(guò)與非門(mén)形成選通信號(hào)接到優(yōu)先編碼器74148上，74148再連接上七段顯示譯碼器7448完畢數(shù)字顯示功能。 本實(shí)驗(yàn)還照顧到各種信號(hào)同步呼喊時(shí)顯示功能，當(dāng)各種信號(hào)同步呼喊時(shí)，通過(guò)優(yōu)先編碼器，優(yōu)先級(jí)高輸入信號(hào)優(yōu)先編碼顯示，優(yōu)先級(jí)低隨后顯示，并且高低不斷循環(huán)顯示，中間要通過(guò)移位寄存器掃描和信號(hào)選通，而在本實(shí)驗(yàn)中1號(hào)呼喊源優(yōu)先級(jí)最高，按順序5號(hào)呼喊源優(yōu)先級(jí)最低。同步當(dāng)各種信號(hào)同步呼喊時(shí)，電路通過(guò)各種或門(mén)對(duì)信號(hào)兩兩連接，當(dāng)同步浮現(xiàn)兩個(gè)或以上輸入信號(hào)時(shí)，批示燈會(huì)亮。 本實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)五路呼喊器可用于醫(yī)院，或老人院里面病人或老人呼喊應(yīng)用。核心詞：信號(hào)鎖存，信號(hào)選通，信號(hào)編碼與顯示，多呼喊顯示目錄1設(shè)計(jì)任務(wù)目與規(guī)定 12模塊及其原理簡(jiǎn)介 22.1選通信號(hào) 22.2信號(hào)編碼與顯示 22.3多呼喊顯示 33設(shè)計(jì)方案 44實(shí)驗(yàn)成果與數(shù)據(jù)分析 55結(jié)論與問(wèn)題討論 66總結(jié)與心得體會(huì) 7參照文獻(xiàn) 81設(shè)計(jì)任務(wù)目與規(guī)定 設(shè)計(jì)一種五路呼喊器,詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)定如下： 1．五個(gè)按鍵模仿五個(gè)呼喊源 2．當(dāng)有一種按鍵按下時(shí)，由數(shù)碼管顯示呼喊源號(hào)碼 3．當(dāng)有各種呼喊同步發(fā)生時(shí)，用批示燈指明各種呼喊源在同步呼喊，并按優(yōu)先級(jí)順序由數(shù)碼管顯示各種呼喊源號(hào)碼。1號(hào)呼喊源優(yōu)先級(jí)最高，按順序5號(hào)呼喊源優(yōu)先級(jí)最低。2模塊及其原理簡(jiǎn)介2.1選通信號(hào)用于信號(hào)選通電路，由5個(gè)D觸發(fā)器串聯(lián)移位寄存器構(gòu)成,觸發(fā)器前4個(gè)輸出一起接入到一種或非門(mén)，或非門(mén)輸出再接到第一種D觸發(fā)器輸入端。這個(gè)構(gòu)造能實(shí)現(xiàn)信號(hào)10000—>01000—>00100—>00010—>00001—>10000不斷循環(huán)。通過(guò)移位寄存器，該輸出信號(hào)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)選通。被選通信號(hào)會(huì)被送到優(yōu)先編碼器進(jìn)行編碼。信號(hào)選通電路如下圖：2.2信號(hào)編碼與顯示 優(yōu)先編碼器編碼范疇為2N到6N實(shí)現(xiàn)七段譯碼器1到5顯示。當(dāng)6N端為低電平時(shí)，編碼器會(huì)將信號(hào)0001傳給七段譯碼器7448，當(dāng)7447接受到0001信號(hào)后再發(fā)出相應(yīng)號(hào)并傳播到DE2板上，就能實(shí)現(xiàn)1顯示了，其她2N,3N,4N,5N端口原理相似。 由于74148芯片為優(yōu)先編碼器，優(yōu)先級(jí)高信號(hào)會(huì)先進(jìn)行編碼，因此當(dāng)各種信號(hào)同步作用時(shí)，74148會(huì)將優(yōu)先級(jí)高輸入信號(hào)優(yōu)先進(jìn)行編碼，然后再編碼優(yōu)先級(jí)較低，再按順序送到7448上進(jìn)行譯碼，因此當(dāng)各種信號(hào)同步呼喊時(shí)，會(huì)按優(yōu)先級(jí)高低顯示呼喊信號(hào)，在掃描信號(hào)作用下實(shí)現(xiàn)信號(hào)從高到低循環(huán)顯示。 由優(yōu)先編碼器74148和七段譯碼器7448構(gòu)成信號(hào)編碼和顯示電路圖如下：2.3多呼喊顯示本模塊電路作用是用于當(dāng)多路呼喊時(shí)控制批示燈亮滅。當(dāng)電路中有兩個(gè)或兩個(gè)以上信號(hào)輸入時(shí)，批示燈發(fā)亮。當(dāng)其中一種或門(mén)輸出為0時(shí)，批示燈LAMD就會(huì)置1,從而發(fā)亮。3設(shè)計(jì)方案本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中最突出一點(diǎn)是運(yùn)用了循環(huán)移位寄存器做選通計(jì)數(shù)掃描。通過(guò)移位寄存器向74148優(yōu)先編碼器不斷掃描,使得顯示數(shù)碼管可以不斷地從優(yōu)先級(jí)高檔到低檔循環(huán)顯示。這個(gè)構(gòu)造能實(shí)現(xiàn)信號(hào)10000->01000->00100->00010->00001->10000不斷循環(huán)，并且實(shí)現(xiàn)了信號(hào)選通。被選通信號(hào)會(huì)被送到優(yōu)先編碼器進(jìn)行編碼。當(dāng)觸發(fā)器輸出端為全0時(shí)候,通過(guò)或非門(mén),又可以把觸發(fā)器輸入置1,始終維持這個(gè)循環(huán)。50Hz分頻器（74292芯片）移位寄存器50Hz分頻器（74292芯片）移位寄存器（D觸發(fā)器）選通優(yōu)先編碼器（74148芯片）選通優(yōu)先編碼器（74148芯片）五個(gè)呼喊源（五個(gè)按鍵）與非門(mén)與非門(mén)指指示燈各種或門(mén)相與數(shù)碼管顯示（7447芯片）各種或門(mén)相與數(shù)碼管顯示（7447芯片）4實(shí)驗(yàn)成果與數(shù)據(jù)分析電路加載: 電路設(shè)計(jì)完畢后,要對(duì)其進(jìn)行編譯,編譯成功后即可加載電路至DE2板上,詳細(xì)操作參照<<AlteraDE2使用教程>>，下載到DE2后,對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試,實(shí)驗(yàn)完畢。下圖是下載前分派管腳圖：成果分析舉例：(1)呼喊源1（KEY[0]）按下時(shí)，顯示屏（HEX0）長(zhǎng)時(shí)間閃爍顯示“1”；

(2)呼喊源2（KEY[1]）按下時(shí)，批示燈紅燈亮，且顯示屏循環(huán)閃爍顯示“1”和“2”；(3)呼喊源3（KEY[2]）按下時(shí)，批示燈紅燈亮，且顯示屏循環(huán)閃爍顯示“1”，“2”和“3”；

5結(jié)論與問(wèn)題討論本設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完畢了任務(wù)書(shū)基本規(guī)定了,中間是遇到了不少問(wèn)題,一開(kāi)始是沒(méi)有考慮到要用移位寄存器，導(dǎo)致通路時(shí)優(yōu)先編碼器永遠(yuǎn)只選取編碼1號(hào)呼喊器，數(shù)碼管也只顯示1號(hào)呼喊器。為理解決這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)查閱資料、課本，發(fā)現(xiàn)了移位寄存器在此中可以起到很大作用，確，移位寄存器實(shí)現(xiàn)了信號(hào)選通。尚有就是需要考慮到如何能在同步接受到兩個(gè)及以上呼喊時(shí)批示燈亮狀況，在此，我選取了最老式辦法——列真值表以及用卡諾圖化簡(jiǎn)，這里需要注意一點(diǎn)是，這里有五個(gè)變量，需要我仔細(xì)耐心地畫(huà)卡諾圖，如否則很容易出錯(cuò)。此外，這個(gè)設(shè)計(jì)還存在一種最大問(wèn)題是掃描速度比較慢,周期較長(zhǎng),改進(jìn)辦法是調(diào)節(jié)好分頻器分頻數(shù),縮短掃描周期,這樣調(diào)試起來(lái)會(huì)看舒服某些. 6總結(jié)與心得體會(huì)在本次課程設(shè)計(jì)中，通過(guò)我大概一周努力工作和教師悉心指引，我終于順利完畢了五路呼喊器設(shè)計(jì)。

通過(guò)了這學(xué)期對(duì)《數(shù)字邏輯》這門(mén)課程學(xué)習(xí),初步掌握了某些數(shù)字電子技術(shù)基本知識(shí)。理解了編碼器，譯碼器，數(shù)據(jù)選取器，計(jì)數(shù)器，鎖存器，觸發(fā)器等某些典型集成電路。原覺(jué)得已經(jīng)學(xué)有所得,但是拿到課程設(shè)計(jì)題目時(shí),頭腦中還是一時(shí)間沒(méi)有想到某些實(shí)際設(shè)計(jì)思路，這才懂得，本來(lái)將所學(xué)應(yīng)用到實(shí)踐中還是有很大難度。還好在這一學(xué)期電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課中，我已經(jīng)基本掌握了QUARTUS

II軟件基本用法，并學(xué)會(huì)了運(yùn)用它進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)。因此在剛開(kāi)始，我及時(shí)將精力轉(zhuǎn)移到邏輯電路功能設(shè)計(jì)上。對(duì)照任務(wù)功能規(guī)定，我一方面將其總體功能分割成幾種簡(jiǎn)樸，易于實(shí)現(xiàn)邏輯功能，最后再將各某些電路匯合，以達(dá)到總體規(guī)定。在對(duì)電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)到了諸多課本上學(xué)不到知識(shí)。譬如，在課本上咱們只學(xué)到了某些邏輯器件輸入輸出邏輯關(guān)系，但是在這次課設(shè)中我懂得了一種邏輯器件只要通過(guò)某些靈活設(shè)計(jì)便可以實(shí)現(xiàn)各種各樣功能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止課本上所簡(jiǎn)介內(nèi)容。這還使我明白到，對(duì)于一種問(wèn)題可以從諸多角度去思考，使得我在后來(lái)解決問(wèn)題時(shí)學(xué)會(huì)發(fā)散思路，從各種方面尋找解決問(wèn)題辦法。固然，巧妙設(shè)計(jì)是建立在對(duì)基本知識(shí)夯實(shí)理解上。在這次為期一周課程設(shè)計(jì)中，我受益匪淺，深刻體會(huì)到本來(lái)尋常生活中某些看似很復(fù)雜電路功能其實(shí)只要通過(guò)對(duì)邏輯器件進(jìn)行某些靈活設(shè)計(jì)便可以實(shí)現(xiàn)。這次課程設(shè)計(jì)使我充分領(lǐng)略到將所學(xué)應(yīng)用到實(shí)際中無(wú)窮樂(lè)趣，極大地激發(fā)了我對(duì)這門(mén)課程學(xué)習(xí)興趣，在此后學(xué)習(xí)中我除了認(rèn)真掌握課本理