第一篇：數(shù)字鐘課設(shè)任務(wù)書(shū)

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

一、設(shè)計(jì)課題

數(shù)字鐘

二、設(shè)計(jì)時(shí)間

2011年 6 月 20日至2011年 6 月 24日

三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求

1、設(shè)計(jì)要求

1)時(shí)間以24小時(shí)為一個(gè)周期； 2)能顯示時(shí)、分、秒，24小時(shí)制；

3)有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間； 4)計(jì)時(shí)過(guò)程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前5秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)； 5)為了保證計(jì)時(shí)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。6)在完成上述設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，可以自行設(shè)計(jì)一些附加功能。注意：硬件資源的節(jié)約，否則器件內(nèi)資源會(huì)枯竭。

2、工作任務(wù)與要求

1)搜集有關(guān)資料，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，畫(huà)出總體設(shè)計(jì)框圖，說(shuō)明搶答器由哪些相對(duì)獨(dú)立的功能模塊組成，標(biāo)出各個(gè)模塊之間互相聯(lián)系，并以文字對(duì)原理作輔助說(shuō)明。

2)進(jìn)行電路參數(shù)分析、論證，以及電路可靠性分析。3)設(shè)計(jì)各個(gè)功能模塊的電路圖，加上原理說(shuō)明。

4）在驗(yàn)證各個(gè)功能模塊基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)電路的元器件和布線，進(jìn)行合理布局，畫(huà)出總體電路圖。

3、設(shè)計(jì)報(bào)告正文內(nèi)容要求

1）設(shè)計(jì)目的。2）設(shè)計(jì)指標(biāo)。3）設(shè)計(jì)方案及論證。

4)畫(huà)出設(shè)計(jì)的原理框圖，并要求說(shuō)明該框圖的工作過(guò)程及每個(gè)模塊的功能。5)畫(huà)出各功能模塊的電路圖，加上原理說(shuō)明（例如搶答門(mén)及控制電路，鎖存器及譯碼顯示原理等）。

6)畫(huà)出總布局接線圖（集成塊按實(shí)際布局位置畫(huà)，關(guān)鍵的連接應(yīng)單獨(dú)畫(huà)出，集成塊的引腳須按實(shí)際位置畫(huà)，并注明名稱(chēng)。）

7)元器件清單。

胡靜波

第二篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課設(shè)任務(wù)書(shū)

《微機(jī)應(yīng)用原理及接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì)

一、課程設(shè)計(jì)題目匯總： 題目

一、數(shù)字輸入與顯示器

題目二、十六進(jìn)制加法計(jì)算器 題目四、十進(jìn)制加法計(jì)算器

題目

五、單片機(jī)8255矩陣式鍵盤(pán)接口電路設(shè)計(jì) 題目

六、LED、步進(jìn)電機(jī)和喇叭的控制 題目

七、實(shí)時(shí)時(shí)鐘 題目

八、智能搶答器

題目

九、檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 題目

十、自動(dòng)交通管理系統(tǒng)

題目

十一、基于單片機(jī)的函數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā) 題目十二 單片機(jī)主從式多機(jī)串口通信

二、各題設(shè)計(jì)任務(wù)：

題目

一、數(shù)字輸入與顯示器

設(shè)計(jì)一鍵盤(pán)顯示裝置，鍵盤(pán)上只需定義16個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字鍵，其它鍵不定義無(wú)響應(yīng)。

要求按下數(shù)字鍵后，相應(yīng)的數(shù)字信息在顯示器上予以顯示。(擴(kuò)展:可連續(xù)輸入,將多個(gè)輸入值同時(shí)顯示或總顯示最新的輸入的功能切換)

題目二、十六進(jìn)制加法計(jì)算器

設(shè)計(jì)一鍵盤(pán)顯示裝置，鍵盤(pán)上除需定義16個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字鍵外還要相應(yīng)的功能鍵，其它鍵不定義無(wú)響應(yīng)。利用此系統(tǒng)可分別可輸入解雇單位十六進(jìn)制被加數(shù)與加數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩數(shù)相加并將結(jié)果顯示出來(lái)。(擴(kuò)展:兩位無(wú)符號(hào)16進(jìn)制數(shù)相加,如溢出蜂鳴器響)

題目四、十進(jìn)制加法計(jì)算器

設(shè)計(jì)一鍵盤(pán)顯示裝置，鍵盤(pán)上除需定義10個(gè)十進(jìn)制數(shù)字鍵外還要相應(yīng)的功能鍵，其它鍵不定義無(wú)響應(yīng)。利用此系統(tǒng)可分別可輸入十進(jìn)制被加數(shù)與加數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩數(shù)相加并將結(jié)果以十進(jìn)制形式顯示出來(lái)。(擴(kuò)展:多位10進(jìn)制數(shù)相加)題目

五、單片機(jī)8255矩陣式鍵盤(pán)接口電路設(shè)計(jì)

用PROTEUS設(shè)計(jì)出顯示系統(tǒng)的硬件圖，再進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。最后在PROTEUS軟件內(nèi)完成軟硬件的調(diào)試。實(shí)現(xiàn)按下相應(yīng)的鍵后，在LED上顯示出來(lái)。

題目六 單片機(jī)碼值轉(zhuǎn)換

設(shè)計(jì)鍵盤(pán)顯示功能，鍵盤(pán)上定義16個(gè)進(jìn)制數(shù)字鍵及相應(yīng)功能鍵，要求將輸入的單個(gè)16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制，十進(jìn)制，8進(jìn)制顯示.題目六：LED、步進(jìn)電機(jī)和喇叭的控制

一、設(shè)計(jì)目的

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：?jiǎn)纹瑱C(jī)對(duì)LED、步進(jìn)電機(jī)和喇叭的控制。

三、設(shè)備和器材：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，4個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)、4個(gè)LED指示燈、一個(gè)4相步進(jìn)電機(jī)、一個(gè)蜂鳴片等。其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)下列控制程序

① 上電后，4個(gè)LED二極管依次循環(huán)點(diǎn)亮。

② 單獨(dú)按下開(kāi)關(guān)1，步進(jìn)電機(jī)正向慢走50，反向快走100步，依次循環(huán)。

③ 同時(shí)開(kāi)關(guān)2，開(kāi)關(guān)3時(shí)，步進(jìn)電機(jī)來(lái)回走100步，然后揚(yáng)聲器發(fā)聲10次，依次循環(huán)。

④ 單獨(dú)按下開(kāi)關(guān)4時(shí)，步進(jìn)電機(jī)先慢走50步，揚(yáng)聲器響2聲，停留50秒，揚(yáng)聲器再響兩聲，最后停機(jī)。

題目七：實(shí)時(shí)時(shí)鐘

一、設(shè)計(jì)目的

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：以單片機(jī)為控制器，采用定時(shí)器中斷的方法，設(shè)計(jì)一個(gè)一天24小時(shí)進(jìn)制的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，并用6個(gè)發(fā)光二極管分別顯示時(shí)、分、秒的記時(shí)，且整點(diǎn)報(bào)時(shí)（幾點(diǎn)鐘報(bào)幾下）。

三、設(shè)備和器材：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)，一片8155或8255、6個(gè)共陽(yáng)的七段發(fā)光二極管由8155驅(qū)動(dòng)（對(duì)于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)），一個(gè)風(fēng)鳴片等其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)硬件接口電路，將以上硬件構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)軟件，實(shí)現(xiàn)以下功能：

① 采用定時(shí)器中斷的方法，設(shè)計(jì)一個(gè)一天24小時(shí)進(jìn)制的實(shí)時(shí)時(shí)鐘； ② 用6個(gè)發(fā)光二極管分別顯示時(shí)、分、秒的記時(shí)； ③ 能進(jìn)行整點(diǎn)報(bào)時(shí)。

④ 可以從鍵盤(pán)中預(yù)置、修改時(shí)鐘值。

題目

八、智能搶答器

一、設(shè)計(jì)目的

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的6人搶答器，并編程實(shí)現(xiàn)其功能.三、設(shè)備和器材：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，中斷控制器8259A一片（自選），并行接口8255A一片或8155（用單片機(jī)開(kāi)發(fā)板），發(fā)光二極管12只（紅，黃各6只），LED數(shù)碼管若干只，按鈕或按鍵10個(gè)，其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)硬件接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)下列控制程序

① 1—6號(hào)手中先按下按鈕者，LED數(shù)碼管顯示其選手號(hào)碼（后按下無(wú)效），且計(jì)時(shí)開(kāi)始，1秒停止計(jì)時(shí)。

② 由裁判掌握，若回答正確，該選手對(duì)應(yīng)黃燈亮，否則紅燈亮。③ 回答正確時(shí)，記分牌加10分，不正確減10分（初始分100分）

題目九：檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

一、設(shè)計(jì)目的

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：以單片機(jī)為控制器，采用中斷方式，對(duì)2路0-5V的模擬電壓進(jìn)行循環(huán)采集，采集的數(shù)據(jù)送LED顯示，并存入內(nèi)存。超過(guò)界限時(shí)指示燈閃爍。

三、設(shè)備和器材：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、一路模擬直流電壓信號(hào)、ADC0809芯片，6個(gè)共陽(yáng)的七段發(fā)光二極管由8155驅(qū)動(dòng)。其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)下列功能：

① 對(duì)2路模擬信號(hào)輸入實(shí)行循環(huán)采集，每路連續(xù)采集16次，取平均值。

② 分別設(shè)定每一路的上限值，若采集的平均值超過(guò)該界限值，則對(duì)應(yīng)通道的指示燈閃爍10次后一直亮，指示燈閃爍時(shí)喇叭發(fā)聲，以示警告。③ 采集的數(shù)據(jù)送LED顯示，并存入內(nèi)存。

題目十：自動(dòng)交通管理系統(tǒng)一、設(shè)計(jì)目的

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)用單片機(jī)控制的十字路口交通燈及撞紅燈報(bào)警控制系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)這些功能。

三、設(shè)備和器材

計(jì)算機(jī)、51單片機(jī)最小系統(tǒng)板、并行接口芯片8255A一片或8155（自選），發(fā)光二極管紅、綠、藍(lán)各4只，2只LED數(shù)碼管，顯示時(shí)間秒，ADC0809一片）其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求

1、設(shè)計(jì)接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)下列功能：

用紅、綠、黃三支共兩組發(fā)光二極管表示交通信號(hào)燈，利用單片機(jī)模擬有時(shí)間顯示的定時(shí)交通信號(hào)燈控制管理。信號(hào)燈的變化規(guī)律可如下：

① 放行線：綠燈亮放行25秒，黃燈亮警告5秒，然后紅燈亮禁止。② 禁示線：紅燈亮禁止30秒，然后綠燈亮放行。

③ 當(dāng)某一方向的紅燈亮?xí)r，若該方向有車(chē)通過(guò)，則用揚(yáng)聲器聲報(bào)警。（撞紅燈信號(hào)可用3-5V模擬量表示）

④ 同時(shí)用2位數(shù)碼管進(jìn)行30秒鐘遞減時(shí)間顯示。

題目十一：基于單片機(jī)的函數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)

一、設(shè)計(jì)目的

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：以單片機(jī)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)能輸出多種波形（正弦波、三角波、鋸齒波、脈沖波、梯形波等）且頻率、幅度可變的函數(shù)發(fā)生器。

三、設(shè)備和器材：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，DAC0832一片，運(yùn)算放大器，其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)控制程序，實(shí)現(xiàn)下列功能： ① 能輸出正弦波、三角波、鋸齒波、梯形波、脈沖波。② 能根據(jù)鍵盤(pán)命令進(jìn)行波形切換。

③ 能根據(jù)鍵盤(pán)命令對(duì)輸出波形的頻率、幅度進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。

題目十二 單片機(jī)主從式多機(jī)串口通信

可以實(shí)現(xiàn)波特率的調(diào)節(jié)，利用鍵盤(pán)輸入從機(jī)地址，實(shí)現(xiàn)主機(jī)與從機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，并可以將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)送顯示。

三、課程設(shè)計(jì)總體要求：

（1）（2）（3）（4）（5）（6）畫(huà)出硬件電路原理圖 畫(huà)出軟件程序框圖 編寫(xiě)控制程序 上機(jī)調(diào)試、運(yùn)行

機(jī)房檢驗(yàn)編程結(jié)果、并提問(wèn) 遞交的課程設(shè)計(jì)報(bào)告（打印稿），軟件應(yīng)有適當(dāng)?shù)淖⑨尅?/p>

四、課程設(shè)計(jì)論文參考格式 [ 注： 論文各部分具體格式要求按學(xué)校文件要求執(zhí)行 ]

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

2、論文目錄

3、正文部分 [設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容：可分為硬件設(shè)計(jì)(含電路圖)、軟件設(shè)計(jì)(含程序流程圖)]

4、調(diào)試過(guò)程

5、設(shè)計(jì)小結(jié)，心得體會(huì)

6、附錄：（1）程序清單，后附程序注釋?zhuān)唬?）硬件連線圖

五、組織安排

注意：每個(gè)題目每個(gè)班最多安排３個(gè)學(xué)生，學(xué)生可以2人（不超過(guò)2人）一組。

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：電氣學(xué)院機(jī)房 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：測(cè)控實(shí)驗(yàn)室

第三篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課設(shè)任務(wù)書(shū)

《微機(jī)應(yīng)用原理及接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì)

一、課程設(shè)計(jì)題目匯總： 題目

一、數(shù)字輸入與顯示器

題目二、十六進(jìn)制加法計(jì)算器

題目三、四字節(jié)有符號(hào)數(shù)的乘除運(yùn)算 題目四、十進(jìn)制加法計(jì)算器

題目

五、單片機(jī)8255矩陣式鍵盤(pán)接口電路設(shè)計(jì)

題目六 單片機(jī)碼值轉(zhuǎn)換

題目

七、LED、步進(jìn)電機(jī)和喇叭的控制 題目

八、實(shí)時(shí)時(shí)鐘 題目

九、智能搶答器 題目

十、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

題目

十一、自動(dòng)交通管理系統(tǒng)

題目

十二、基于單片機(jī)的函數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā) 題目

十三、模擬電壓比較器 題目

十四、串口通訊

題目

十五、基于AT89S52的溫度測(cè)量顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 題目

十六、基于單片機(jī)的16*16點(diǎn)陣LED漢字顯示屏

二、各題設(shè)計(jì)任務(wù)：

題目

一、數(shù)字輸入與顯示器

設(shè)計(jì)一鍵盤(pán)顯示裝置，鍵盤(pán)上只需定義16個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字鍵，其它鍵不定義無(wú)響應(yīng)。

要求按下數(shù)字鍵后，相應(yīng)的數(shù)字信息在顯示器上予以顯示。(擴(kuò)展:可連續(xù)輸入,將多個(gè)輸入值同時(shí)顯示或總顯示最新的輸入的功能切換)

題目二、十六進(jìn)制加法計(jì)算器

設(shè)計(jì)一鍵盤(pán)顯示裝置，鍵盤(pán)上除需定義16個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字鍵外還要相應(yīng)的功能鍵，其它鍵不定義無(wú)響應(yīng)。利用此系統(tǒng)可分別可輸入解雇單位十六進(jìn)制被加數(shù)與加數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩數(shù)相加并將結(jié)果顯示出來(lái)。(擴(kuò)展:兩位無(wú)符號(hào)16進(jìn)制數(shù)相加,如溢出蜂鳴器響)

題目

三、雙字節(jié)有符號(hào)數(shù)的乘除運(yùn)算

已知兩個(gè)數(shù)雙字節(jié)的有符號(hào)數(shù)，（以補(bǔ)碼表示）。最高字節(jié)的最高位為符號(hào)位。編寫(xiě)程序完成兩數(shù)的乘除運(yùn)算。結(jié)果顯示出來(lái)，直接在單片機(jī)的內(nèi)存中查看結(jié)果。(擴(kuò)展:可以分高八位和低八位顯示)題目四、十進(jìn)制加法計(jì)算器

設(shè)計(jì)一鍵盤(pán)顯示裝置，鍵盤(pán)上除需定義10個(gè)十進(jìn)制數(shù)字鍵外還要相應(yīng)的功能鍵，其它鍵不定義無(wú)響應(yīng)。利用此系統(tǒng)可分別可輸入十進(jìn)制被加數(shù)與加數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩數(shù)相加并將結(jié)果以十進(jìn)制形式顯示出來(lái)。(擴(kuò)展:多位10進(jìn)制數(shù)相加)題目

五、單片機(jī)8255矩陣式鍵盤(pán)接口電路設(shè)計(jì)

用PROTEUS設(shè)計(jì)出顯示系統(tǒng)的硬件圖，再進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。最后在PROTEUS軟件內(nèi)完成軟硬件的調(diào)試。實(shí)現(xiàn)按下相應(yīng)的鍵后，在LED上顯示出來(lái)。(擴(kuò)展:可連續(xù)輸入,將多個(gè)輸入值同時(shí)顯示或總顯示最新的輸入的功能切換)

題目六 單片機(jī)碼值轉(zhuǎn)換

設(shè)計(jì)鍵盤(pán)顯示功能，鍵盤(pán)上定義16個(gè)進(jìn)制數(shù)字鍵及相應(yīng)功能鍵，要求將輸入的單個(gè)16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制，十進(jìn)制，8進(jìn)制顯示.題目七：LED、步進(jìn)電機(jī)和喇叭的控制

一、設(shè)計(jì)目的

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：?jiǎn)纹瑱C(jī)對(duì)LED、步進(jìn)電機(jī)和喇叭的控制。

三、設(shè)備和器材：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，4個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)、4個(gè)LED指示燈、一個(gè)4相步進(jìn)電機(jī)、一個(gè)蜂鳴片等。其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)下列控制程序

① 上電后，4個(gè)LED二極管依次循環(huán)點(diǎn)亮。

② 單獨(dú)按下開(kāi)關(guān)1，步進(jìn)電機(jī)正向慢走50，反向快走100步，依次循環(huán)。

③ 同時(shí)開(kāi)關(guān)2，開(kāi)關(guān)3時(shí)，步進(jìn)電機(jī)來(lái)回走100步，然后揚(yáng)聲器發(fā)聲10次，依次循環(huán)。

④ 單獨(dú)按下開(kāi)關(guān)4時(shí)，步進(jìn)電機(jī)先慢走50步，揚(yáng)聲器響2聲，停留50秒，揚(yáng)聲器再響兩聲，最后停機(jī)。

題目八：實(shí)時(shí)時(shí)鐘

一、設(shè)計(jì)目的

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：以單片機(jī)為控制器，采用定時(shí)器中斷的方法，設(shè)計(jì)一個(gè)一天24小時(shí)進(jìn)制的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，并用6個(gè)發(fā)光二極管分別顯示時(shí)、分、秒的記時(shí)，且整點(diǎn)報(bào)時(shí)（幾點(diǎn)鐘報(bào)幾下）。

三、設(shè)備和器材：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)，一片8155或8255、6個(gè)共陽(yáng)的七段發(fā)光二極管由8155驅(qū)動(dòng)（對(duì)于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)），一個(gè)峰鳴片等其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)硬件接口電路，將以上硬件構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)軟件，實(shí)現(xiàn)以下功能：

① 采用定時(shí)器中斷的方法，設(shè)計(jì)一個(gè)一天24小時(shí)進(jìn)制的實(shí)時(shí)時(shí)鐘； ② 用6個(gè)發(fā)光二極管分別顯示時(shí)、分、秒的記時(shí)； ③ 能進(jìn)行整點(diǎn)報(bào)時(shí)。

④ 可以從鍵盤(pán)中預(yù)置、修改時(shí)鐘值。

題目

九、智能搶答器

一、設(shè)計(jì)目的

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的6人搶答器，并編程實(shí)現(xiàn)其功能.三、設(shè)備和器材：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，中斷控制器8259A一片（自選），并行接口8255A一片或8155

（用單片機(jī)開(kāi)發(fā)板），發(fā)光二極管12只（紅，黃各6只），LED數(shù)碼管若干只，按鈕或按鍵10個(gè)，其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)硬件接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)下列控制程序

① 1—6號(hào)手中先按下按鈕者，LED數(shù)碼管顯示其選手號(hào)碼（后按下無(wú)效），且計(jì)時(shí)開(kāi)始，1秒停止計(jì)時(shí)。

② 由裁判掌握，若回答正確，該選手對(duì)應(yīng)黃燈亮，否則紅燈亮。③ 回答正確時(shí)，記分牌加10分，不正確減10分（初始分100分）

題目十：檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

一、設(shè)計(jì)目的

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：以單片機(jī)為控制器，采用中斷方式，對(duì)2路0-5V的模擬電壓進(jìn)行循環(huán)采集，采集的數(shù)據(jù)送LED顯示，并存入內(nèi)存。超過(guò)界限時(shí)指示燈閃爍。

三、設(shè)備和器材：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、一路模擬直流電壓信號(hào)、ADC0809芯片，6個(gè)共陽(yáng)的七段發(fā)光二極管由8255驅(qū)動(dòng)。其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)下列功能：

① 對(duì)2路模擬信號(hào)輸入實(shí)行循環(huán)采集，每路連續(xù)采集16次，取平均值。

② 分別設(shè)定每一路的上限值，若采集的平均值超過(guò)該界限值，則對(duì)應(yīng)通道的指示燈閃爍10次后一直亮，指示燈閃爍時(shí)喇叭發(fā)聲，以示警告。③ 采集的數(shù)據(jù)送LED顯示，并存入內(nèi)存。

題目十一：自動(dòng)交通管理系統(tǒng)一、設(shè)計(jì)目的

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)用單片機(jī)控制的十字路口交通燈及撞紅燈報(bào)警控制系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)這些功能。

三、設(shè)備和器材

計(jì)算機(jī)、51單片機(jī)最小系統(tǒng)板、并行接口芯片8255A一片或8155（自選），發(fā)光二極管紅、綠、藍(lán)各4只，2只LED數(shù)碼管，顯示時(shí)間秒，ADC0809一片）其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求

1、設(shè)計(jì)接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)下列功能：

用紅、綠、黃三支共兩組發(fā)光二極管表示交通信號(hào)燈，利用單片機(jī)模擬有時(shí)間顯示的定時(shí)交通信號(hào)燈控制管理。信號(hào)燈的變化規(guī)律可如下：

① 放行線：綠燈亮放行25秒，黃燈亮警告5秒，然后紅燈亮禁止。② 禁示線：紅燈亮禁止30秒，然后綠燈亮放行。

③ 當(dāng)某一方向的紅燈亮?xí)r，若該方向有車(chē)通過(guò)，則用揚(yáng)聲器聲報(bào)警。（撞紅燈信號(hào)可用3-5V模擬量表示）

④ 同時(shí)用2位數(shù)碼管進(jìn)行30秒鐘遞減時(shí)間顯示。

題目十二：基于單片機(jī)的函數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)

一、設(shè)計(jì)目的

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：以單片機(jī)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)能輸出多種波形（正弦波、三角波、鋸齒波、脈沖波、梯形波等）且頻率、幅度可變的函數(shù)發(fā)生器。

三、設(shè)備和器材：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，DAC0832一片，運(yùn)算放大器，其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)控制程序，實(shí)現(xiàn)下列功能：

① 能輸出正弦波、三角波、鋸齒波、梯形波、脈沖波。② 能根據(jù)鍵盤(pán)命令進(jìn)行波形切換。

③ 能根據(jù)鍵盤(pán)命令對(duì)輸出波形的頻率、幅度進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。

題目十三

模擬電壓比較器

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：在單片機(jī)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓量的采集、比較和現(xiàn)實(shí)報(bào)警的功能。

三、設(shè)備和器材：

計(jì)算機(jī)、MCS-51系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)板、喇叭、74ls164和2片LED數(shù)碼管。其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求

1、設(shè)計(jì)接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)下列控制程序

①利用鍵盤(pán)調(diào)節(jié)設(shè)定的電壓闕值。

②利用單片機(jī)串口通信方式0的輸出的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)74ls164，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)2塊LED數(shù)據(jù)管以16進(jìn)制數(shù)現(xiàn)實(shí)設(shè)定的電壓值。

③A/D的通道0對(duì)輸入電壓進(jìn)行采樣。當(dāng)輸入電壓值超過(guò)了設(shè)定值，單片機(jī)的P1.0交替輸出1KHz和500Hz的方波驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)出警笛聲。

題目

十四、串口通訊

單片機(jī)多機(jī)通信，要求實(shí)現(xiàn)至少一臺(tái)主機(jī)與兩臺(tái)從機(jī)的通信，具體要求如下： １．主機(jī)發(fā)從機(jī)地址，地址相符的從機(jī)將指示燈置亮

２。主機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)，要求主機(jī)和從機(jī)同時(shí)顯示發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)，從而驗(yàn)證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)切性。３．從機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)，主機(jī)接收驗(yàn)證正確性同２

利用鍵盤(pán)來(lái)切換不同的程序功能。

題目

十五、基于AT89S52的溫度測(cè)量顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。設(shè)計(jì)內(nèi)容：?jiǎn)纹瑱C(jī)為控制核心，設(shè)計(jì)水溫度控制器的硬件電路；基于keil編程開(kāi)發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫控的軟件設(shè)計(jì)。

2、設(shè)備和器材：

計(jì)算機(jī)、MCS-51系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)板、DS12B20和多片LED數(shù)碼管。其他器件任選。

3、設(shè)計(jì)要求

1、設(shè)計(jì)接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)下列控制程序 3.設(shè)計(jì)的基本要求

０）（１）測(cè)量水溫，精度為１Ｃ，范圍為０～９９Ｃ（２）三位數(shù)碼管顯示實(shí)時(shí)水溫。

（３）可預(yù)設(shè)水溫控制點(diǎn)，當(dāng)水加熱到該水溫時(shí)自動(dòng)斷電，當(dāng)水溫低于該水溫時(shí)自動(dòng)上電加熱。（４）用鍵盤(pán)模擬水位。

（５）無(wú)水自動(dòng)斷電和報(bào)警功能。

題目

十六、基于單片機(jī)的16*16點(diǎn)陣LED漢字顯示屏

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：在單片機(jī)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓量的采集、比較和現(xiàn)實(shí)報(bào)警的功能。

三、設(shè)備和器材：

計(jì)算機(jī)、MCS-51系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)板、74HC595、74ls138、MATRIX-8*8-GREEN。其他器件任選。

四、設(shè)計(jì)要求

1、設(shè)計(jì)接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，畫(huà)出接口的連接圖。

2、編寫(xiě)下列控制程序

3、設(shè)計(jì)的基本要求：

可顯示單個(gè)固定漢字（擴(kuò)展：多展多片16*16LED，實(shí)現(xiàn)多漢字顯示/漢字移動(dòng)顯示）

三、課程設(shè)計(jì)總體要求：

（1）（2）（3）（4）（5）（6）畫(huà)出硬件電路原理圖 畫(huà)出軟件程序框圖 編寫(xiě)控制程序 上機(jī)調(diào)試、運(yùn)行

機(jī)房檢驗(yàn)編程結(jié)果、并提問(wèn) 遞交的課程設(shè)計(jì)報(bào)告（打印稿），軟件應(yīng)有適當(dāng)?shù)淖⑨尅?/p>

四、課程設(shè)計(jì)論文參考格式 [ 注： 論文各部分具體格式要求按學(xué)校文件要求執(zhí)行 ]

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

2、論文目錄

3、正文部分 [設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容：可分為硬件設(shè)計(jì)(含電路圖)、軟件設(shè)計(jì)(含程序流程圖)]

4、調(diào)試過(guò)程

5、設(shè)計(jì)小結(jié)，心得體會(huì)

6、附錄：（1）程序清單，后附程序注釋?zhuān)唬?）硬件連線圖

五、組織安排

注意：每個(gè)題目每個(gè)班最多安排３個(gè)學(xué)生，學(xué)生可以2人（不超過(guò)2人）一組。

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：電氣學(xué)院機(jī)房

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：測(cè)控實(shí)驗(yàn)室

課程設(shè)計(jì)周上機(jī)調(diào)試時(shí)間安排：

星期一：上午

1班

下午

2班 星期二：上午

２班

下午

１班 星期三：上午

１班

下午

２班 星期四：上午

1班

下午

2班 星期五（老師檢查）：上午

１，２班

下午

交課設(shè)報(bào)告

第四篇：簡(jiǎn)易數(shù)字鐘-任務(wù)書(shū)（精選）

鄭州科技學(xué)院

數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

專(zhuān)業(yè)11通信工程班級(jí) 2班學(xué)號(hào) 201151050姓名 XXX

一、設(shè)計(jì)題目數(shù)字電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)

二、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求

1.顯示時(shí)、分、秒，可以24小時(shí)制，具有記憶功能。

2.具有校時(shí)功能，分別對(duì)小時(shí)和分鐘單獨(dú)校時(shí)，對(duì)分鐘校時(shí)的時(shí)候，最大分鐘不向小時(shí)進(jìn)位；

3.為了保證計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，由晶體振蕩器提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的基準(zhǔn)信號(hào)。

三、參考文獻(xiàn)

[1] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社,2006

[2] 陳先龍.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2006

[3] 陳光明.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)訓(xùn)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2007

[4] 謝自美.電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社,2006

四、設(shè)計(jì)時(shí)間至年月日

指導(dǎo)教師簽名：

年月日

第五篇：VHDL實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘課設(shè)報(bào)告[推薦]

東北大學(xué)信息學(xué)院

課程設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)題目：用VHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)

班 級(jí)：電子1001班 學(xué) 號(hào)：20102594 姓 名：劉云飛

指導(dǎo)老師：李世平、李寧

設(shè)計(jì)時(shí)間：2012年12月

東北大學(xué)信息學(xué)院

摘要

隨著EDA技術(shù)的發(fā)展，EDA在通信、電子等領(lǐng)域占有十分重要的地位。本設(shè)計(jì)介紹了基于VHDL語(yǔ)言的數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)。數(shù)字鐘的功能是對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒、星期，以及鬧鐘時(shí)、分的預(yù)置；在正常計(jì)數(shù)時(shí)的時(shí)、分與鬧鐘設(shè)定的時(shí)、分相同時(shí)，實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)，同時(shí)以stop和pass鍵對(duì)鬧鐘進(jìn)行停止及延遲響鈴的控制;在整點(diǎn)的時(shí)候led燈閃爍一下。其中，用set脈沖的不同實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)置，正常計(jì)時(shí)，鬧鐘的控制。Set為1~12分別控制顯示年月日、預(yù)置年月日、時(shí)分秒、星期、顯示時(shí)分秒、預(yù)置鬧鐘時(shí)分、顯示鬧鐘預(yù)置的時(shí)分。預(yù)置時(shí)用up的高、低電平實(shí)現(xiàn)對(duì)各預(yù)置量的加、減控制。將1KHZ的時(shí)鐘進(jìn)行分頻為1HZ，實(shí)現(xiàn)每次脈沖為1秒。經(jīng)仿真和驗(yàn)證顯示，此數(shù)字鐘切實(shí)可行，可以實(shí)現(xiàn)顯示時(shí)間和鬧鐘的功能。

關(guān)鍵詞：VHDL語(yǔ)言，數(shù)字鐘，預(yù)置

東北大學(xué)信息學(xué)院

目錄

摘 要............................................................2

1、設(shè)計(jì)目的.........................................................4

2、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求...................................................4

3、設(shè)計(jì)原理.........................................................4

3.1 數(shù)字鐘功能介紹..........................................................................................................4 3.2 數(shù)字鐘設(shè)計(jì)原理..........................................................................................................5

4、VHDL程序設(shè)計(jì).....................................................6

4.1 整體設(shè)計(jì)思路................................................................................................................6 4.2 各模塊設(shè)計(jì)方法............................................................................................................7 4.2.1 頂層模塊...............................................................................................................7 4.2.2 其他模塊...............................................................................................................8 4.2.3 程序包模塊.........................................................................................................13

5、仿真與分析......................................................13

5.1 仿真結(jié)果....................................................................................................................13 5.2 仿真分析....................................................................................................................16

6、課程設(shè)計(jì)總結(jié)....................................................16

7、參考文獻(xiàn)........................................................17

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1、設(shè)計(jì)目的

掌握利用可編程邏輯器件和EDA設(shè)計(jì)工具進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法。

2、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求

用VHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有帶預(yù)置數(shù)的數(shù)字鐘，具有顯示年月日時(shí)分秒的功能。用6個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)分秒，set按鈕產(chǎn)生第一個(gè)脈沖時(shí)，顯示切換年月日，第2個(gè)脈沖到來(lái)時(shí)可預(yù)置年份，第3個(gè)脈沖到來(lái)時(shí)可預(yù)置月份，依次第4、5、6、7個(gè)脈沖到來(lái)時(shí)分別可預(yù)置日期、時(shí)、分、秒，第 8個(gè)脈沖到來(lái)后預(yù)置結(jié)束，正常工作，顯示的是時(shí)分秒。Up為高電平時(shí)，upclk有脈沖到達(dá)時(shí)，預(yù)置位加1。否則減1。

3、設(shè)計(jì)原理 3.1 數(shù)字鐘功能介紹

數(shù)字鐘具有計(jì)時(shí)、預(yù)置、報(bào)時(shí)的功能。以不同的set脈沖控制各個(gè)功能。

（1）在計(jì)時(shí)功能中，數(shù)字鐘實(shí)現(xiàn)對(duì)年月日時(shí)分秒即星期的計(jì)時(shí)，并可以通過(guò)LED數(shù)碼管分別顯示年月日、或時(shí)分秒、或星期、或鬧鐘的時(shí)分。

（2）在預(yù)置功能中，可以通過(guò)UP鍵對(duì)各需要預(yù)置的量進(jìn)行控制。UP=1時(shí)，進(jìn)行“加”控制，UP=0時(shí)，進(jìn)行“減”控制。

（3）在報(bào)時(shí)功能中，分為整點(diǎn)報(bào)時(shí)和設(shè)置時(shí)間報(bào)時(shí)。其中整點(diǎn)報(bào)時(shí)以ce作為使能輸入端，在整點(diǎn)時(shí)燈進(jìn)行一秒閃爍；設(shè)置時(shí)間報(bào)時(shí)以enable作為使能輸入端，enable=1時(shí)設(shè)置時(shí)間報(bào)時(shí)功能啟動(dòng)，在鬧鐘預(yù)置時(shí)間與時(shí)鐘當(dāng)前時(shí)間相同時(shí)報(bào)時(shí)，若此時(shí)按下stop，鬧鐘立即停止并不再響鈴，若按下pass，則鬧鐘立即停止，但三分鐘后再響，如此循環(huán)5次后不再響鈴，若什么都不按，鬧鐘響鈴持續(xù)1分鐘。

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3.2 數(shù)字鐘設(shè)計(jì)原理

本設(shè)計(jì)功能有8個(gè)子模塊：分頻模塊、時(shí)分秒模塊、日模塊、年月模塊、鬧鐘預(yù)置模塊、星期模塊、響鈴模塊。通過(guò)元件例化由頂層文件timekeeper綜合。

整體設(shè)計(jì)框圖及外觀圖如（圖 3-1）及（圖3-2）

圖3-1 數(shù)字鐘設(shè)計(jì)整體框圖

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圖3-2 數(shù)字鐘外觀圖

4、VHDL程序設(shè)計(jì)

4.1 整體設(shè)計(jì)思路

采用自上而下的方法進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)共分為8個(gè)模塊，通過(guò)頂

層文件timekeeper元件例化將8個(gè)模塊各個(gè)端口對(duì)應(yīng)相連。在設(shè)計(jì)各個(gè)模塊時(shí)所用到的其它運(yùn)算方法等放于work庫(kù)中，通過(guò)程序包及程序包體的方式對(duì)所使用函數(shù)進(jìn)行定義。

主要使用的語(yǔ)句有：元件例化語(yǔ)句，過(guò)程語(yǔ)句，信號(hào)賦值語(yǔ)句，if語(yǔ)句，case語(yǔ)句（在狀態(tài)機(jī)中）。

圖（4-1）表示了個(gè)模塊的連接及連接是所用到的觸發(fā)器等。

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圖4-1

整體結(jié)構(gòu)圖

4.2 各模塊設(shè)計(jì)方法

4.2.1 頂層模塊

頂層模塊timekeeper是.對(duì)對(duì)所有模塊的綜合。

它包含的功能是：通過(guò)元件例化連接各模塊；實(shí)現(xiàn)對(duì)鬧鐘控制位sp2的控制；實(shí)現(xiàn)鬧鐘的整點(diǎn)報(bào)時(shí)閃爍。

輸入端：up

全局加減選擇，控制預(yù)置時(shí)的加減

setpin 設(shè)定選擇

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upclk 加減觸發(fā)

f1000 時(shí)鐘輸入

輸出端：a0~d1 八位數(shù)碼管控制引腳的輸出

z

整點(diǎn)報(bào)時(shí)輸出 4.2.2 其他模塊

1、時(shí)分秒模塊

時(shí)分秒模塊h_m_s是對(duì)時(shí)、分、秒正常計(jì)時(shí)（set=0 or 1 or 12）和預(yù)置時(shí)分秒（set=5 or 6 or 7）的實(shí)現(xiàn)。

分和秒由兩個(gè)六十進(jìn)制實(shí)現(xiàn)，時(shí)由24進(jìn)制實(shí)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)間達(dá)到23時(shí)59分59秒時(shí)，時(shí)分秒全部歸零，進(jìn)位位ov由零變?yōu)?，通過(guò)管腳連接到date模塊的時(shí)鐘計(jì)數(shù)信號(hào)clk0，開(kāi)啟date模塊。

2、日的模塊

日的模塊date實(shí)現(xiàn)日子進(jìn)行正常計(jì)時(shí)（set=0 or 1 or 12）和預(yù)置（set=4）。

由于每月的天數(shù)與月份、年份有關(guān)，故需判斷年月。(1)(2)(3)當(dāng)1、3、5、7、8、10、12月時(shí)，每月31天，使用31進(jìn)制。當(dāng)4、6、9、11月時(shí)，每月30天，使用30進(jìn)制。當(dāng)2月時(shí)，分閏年和平年。閏年29天，平年28天。

閏年和平年的判斷方法是：由于通過(guò)年月模塊傳輸?shù)哪攴轂閮晌籅CD碼。若高位信號(hào)為“xxx0”且低位信號(hào)為“xx00”或高位信號(hào)為“xxx1”且低位信號(hào)為“xx10”，則可判定為閏年，否則為平年。

以上各月，當(dāng)日期至月底時(shí)返回1，進(jìn)位位ov變?yōu)?通過(guò)管腳連接年月模塊的時(shí)鐘計(jì)數(shù)信號(hào)clk0，開(kāi)啟年月模塊。

3、年月模塊

年月模塊year_mon實(shí)現(xiàn)年月正常計(jì)時(shí)（set=0 or 1 or 12）和年、月的預(yù)置（set=2 or 3）。

月為12進(jìn)制，當(dāng)達(dá)到12時(shí)變回為1，同時(shí)使年份進(jìn)1。由兩位BCD碼表示年份，故可以表示100年之年的所有年，為100進(jìn)制。

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圖4-2 year_mon和date模塊的電路連接圖

4、星期模塊

星期模塊week的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)星期的計(jì)時(shí)（set=0 or 1 or 12）和預(yù)置（set=8）。為七進(jìn)制。

圖4-3 week模塊的RTL

5、鬧鐘模塊

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鬧鐘模塊alarm是對(duì)鬧鐘時(shí)和分的預(yù)置（set=10 or 11）。時(shí)為24進(jìn)制，分為60進(jìn)制。

圖4-3 alarm模塊的RTL

另外，在頂層模塊timekeeper，當(dāng)鬧鐘預(yù)置時(shí)間與計(jì)時(shí)時(shí)間相同時(shí)（僅時(shí)、分），鬧鐘響鈴，當(dāng)不對(duì)其進(jìn)行任何操作時(shí)，響鈴維持1分鐘。響鈴方式見(jiàn)4.2.7響鈴模塊。

6、響鈴模塊

響鈴模塊alarm是對(duì)鬧鐘響鈴的控制。其中主要包含：

Enable：當(dāng)enable=1時(shí)，鬧鐘可以工作。

Sp2 ：當(dāng)頂層模塊鬧鐘時(shí)間與計(jì)時(shí)相等時(shí)，sp2=1，響鈴開(kāi)啟。Stop ：鬧鐘停止并不再響鈴。

Pass ：鬧鐘停止但三分鐘后再響，循環(huán)5次。Sp ：響鈴輸出。Sp=1時(shí)響鈴，sp=0時(shí)不響。本模塊主要使用的方法是狀態(tài)機(jī)。相應(yīng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：

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圖 4-4 響鈴模塊狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

在狀態(tài)t_pass時(shí)，使用計(jì)數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)3分鐘，5次循環(huán)的計(jì)數(shù)。

圖 4-5 計(jì)數(shù)的流程圖

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圖4-6 speak模塊的RTL

7、分頻模塊

分頻模塊fenpin使輸入為1KHZ時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，接入電路經(jīng)分頻后仍能按1HZ即1s計(jì)數(shù)。

圖4-7 fenpin模塊的RTL

8、顯示模塊

顯示模塊led即七段數(shù)碼管的顯示電路。

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圖4-8 led模塊的RTL 4.2.3 程序包模塊

程序模塊是對(duì)各模塊所用到的函數(shù)的定義，通過(guò)程序包package定義時(shí)、日、月、年等的增減函數(shù)（procedure），并用程序包體package body具體說(shuō)明函數(shù)的內(nèi)容。通過(guò)use.work.pac.all語(yǔ)句調(diào)用程序包，使程序書(shū)寫(xiě)更加方便簡(jiǎn)潔。

5、仿真與分析

5.1 仿真結(jié)果

1、h_m_s模塊

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表示當(dāng)up=1時(shí)，時(shí)鐘時(shí)（set=5）、分（set=6）、秒（set=7）從0開(kāi)始加。

圖 5-1

2、date模塊

以下為對(duì)應(yīng)月份截圖。另外，當(dāng)日期由最末變?yōu)?時(shí)，ov進(jìn)1以控制year_mon模塊。

（1）大月：每月31天。

圖5-2-1（2）小月：每月30天。

圖5-2-2（3）平年2月：每月28天。

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圖5-2-3（3）閏年2月：每月29天。

圖5-2-4

3、year_mon模塊

圖5-3

4、week模塊

前半部分up=1，為加，1~7，后半部分up=0，為減，6~1

圖5-4

5、alarm模塊

下圖反映對(duì)鬧鐘時(shí)（set=10）、分（set=11）的預(yù)置，up=1為加。

圖 5-5

6、speak模塊

（1）按下pass

由下圖可見(jiàn)，當(dāng)時(shí)間相同sp為高電平；按下pass后sp變?yōu)榈碗娖?，三分?/p>

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后sp又為高電平。

圖5-6-1（2）按下stop

由下圖可見(jiàn)，當(dāng)時(shí)間相同時(shí)sp為高電平，按下stop后sp變?yōu)榈碗娖健?/p>

圖 5-6-2

5.2 仿真分析

各模塊仿真均可實(shí)現(xiàn)，且波形顯示可以實(shí)現(xiàn)預(yù)想的功能。

6、課程設(shè)計(jì)總結(jié)

通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我又一次系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了VHDL語(yǔ)言，通過(guò)實(shí)踐對(duì)VHDL語(yǔ)言和EDA技術(shù)有了更具現(xiàn)實(shí)性應(yīng)用性的了解，并熟練了相關(guān)軟件的使用方法。

此次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是數(shù)字鐘，我學(xué)會(huì)了如何利用元件例化將各個(gè)模塊結(jié)合起來(lái)，而不是一味的想起一個(gè)功能設(shè)計(jì)一個(gè)功能，而是有一個(gè)總體的自上而下的設(shè)計(jì)，建立基本的設(shè)計(jì)框圖（如圖 3-1），再進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。

在程序調(diào)試的過(guò)程中，出現(xiàn)了很多的問(wèn)題。我發(fā)現(xiàn)往往是一行出現(xiàn)了錯(cuò)誤導(dǎo)致了接下來(lái)一系列錯(cuò)誤的出現(xiàn)。

還有在仿真中出現(xiàn)錯(cuò)誤的紅線，并出現(xiàn)了‘U’字符，全都是未設(shè)置初值所致。而在設(shè)置初值時(shí)仍然出現(xiàn)了問(wèn)題。最開(kāi)始我想定義一個(gè)clr信號(hào)，當(dāng)clr為高電平時(shí)各功能清零，但是在實(shí)際仿真時(shí)，由于常常要看在月末或類(lèi)似23時(shí)59分59秒這樣的時(shí)刻是否有進(jìn)位信號(hào)進(jìn)為高電平，從零開(kāi)始顯然讓仿真變的十

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分麻煩，如果可以直接賦初值到接近進(jìn)位的時(shí)刻就會(huì)讓仿真變得簡(jiǎn)便。即使用信號(hào)賦初值的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行賦初值，既解決錯(cuò)誤又利于仿真。

在最后對(duì)頂層仿真時(shí)出現(xiàn)了很多的問(wèn)題，最后發(fā)現(xiàn)都是未對(duì)應(yīng)的問(wèn)題。當(dāng)然，我的設(shè)計(jì)還有很多不足的地方。比如有一處的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)產(chǎn)生的毛刺沒(méi)有解決。最開(kāi)始是將speak模塊控制信號(hào)sp2的相關(guān)程序?qū)懺诹薬larm模塊，仿真時(shí)發(fā)現(xiàn)在一處出現(xiàn)了毛刺，在對(duì)鬧鐘進(jìn)行預(yù)置時(shí)分時(shí)的第一個(gè)時(shí)間都未足一個(gè)時(shí)鐘周期（如圖 5-5）。后來(lái)我想是否因?yàn)閍larm模塊有兩個(gè)process進(jìn)程，就將sp2的相關(guān)程序挪到了頂層模塊，但是最后還是沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。咨詢(xún)了一下同學(xué)們，他們都說(shuō)這沒(méi)有問(wèn)題，不需要解決，所以就沒(méi)有解決這個(gè)問(wèn)題。

此次課程設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多，但是我覺(jué)得應(yīng)該放在剛剛考完EDA之后，那時(shí)候?qū)χ皇怯浀帽容^清楚，不像在這次設(shè)計(jì)時(shí)很多知識(shí)都想不起來(lái)了。其他的對(duì)我?guī)椭己艽蟆?/p>

7、參考文獻(xiàn) 李景華，杜玉遠(yuǎn)等著.可編程邏輯器件與EDA技術(shù).沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，2000 2 齊懷印等.高級(jí)邏輯器件與設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社，1996 3 可編程邏輯器件與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京航天航空大學(xué)出版社,1999 4 劉真,畢才術(shù).數(shù)字邏輯與計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)[M ]北京:高等教育出版社,2002 5 王小軍.VHDL簡(jiǎn)明教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,1997