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1、課程設計,微電子0901指導教師: 赫建國 集成電路0901指導教師: 羅朝霞,實驗教室： 3號實驗樓520教室時間安排：微電子0901：8：00----14：00集成電路0901：14：00----20：00,數(shù)字電路課程設計地位,大學實踐教學環(huán)節(jié)： 課程實驗。例如：模擬電路、數(shù)字電路等。實施過程為給出實驗電路、實驗要求以及實驗步驟。目的為驗證理論和學習電路測量技術，包括基本儀器、儀表的使用。 課程設計。實施過程為給出要實現(xiàn)的目標，例如設計一個包括時間顯示的交通燈控制系統(tǒng)，設計者利用對應課程學習的理論知識，完成要求功能系統(tǒng)的設計、組裝和調試。目的為完成理論與實踐的結合。 畢業(yè)設計。實
2、施過程和目的與課程設計相同，但是涉及的內(nèi)容和范圍不受限制。,數(shù)字電路邏輯設計課程內(nèi)容回顧（一）,邏輯函數(shù) 數(shù)制及其轉換 基本邏輯運算 邏輯函數(shù)及其化簡,數(shù)字電路邏輯設計課程內(nèi)容回顧（二）,組合邏輯電路 基本門電路：與門、或門、非門等 中規(guī)模組合電路：編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù) 選擇器、全加器等。,數(shù)字電路邏輯設計課程內(nèi)容回顧（三）,時序邏輯電路 觸發(fā)器 中規(guī)模時序電路：計數(shù)器、寄存器等。,課程設計時間安排（一）,第一周 星期一上午： 集中講解設計的目的及要求；介紹系統(tǒng)設計的一般方法和步驟；介紹部分邏輯器件及其應用；布置課程設計題目。 星期一下午： 學生做技術準備，查閱資料 星期
3、二：完成時鐘電路（555）設計、組裝和調試。 星期三：完成狀態(tài)產(chǎn)生電路（74161）設計、組裝和調 試。 星期四：完成譯碼電路（7448）設計、組裝和調試。 星期五：開始應用電路設計。,課程設計時間安排（二）,第二周： 星期一星期二: 學生繼續(xù)安裝調試，調試成功的學生可選做第二課題。 星期三： 開始驗收。 要求：1）功能正確； 2）電路穩(wěn)定； 3）能自述調試中遇到的問題及解決方法。 星期四星期五上午： 繼續(xù)驗收。 驗收通過的學生整理、上交工具，寫出設計報告。,推薦課題（一）,多路彩燈控制器 在實驗板上構造一個多路彩燈控制器 產(chǎn)生控制8路彩燈信號，產(chǎn)生3種以上的花型變換 彩燈用發(fā)光二極
4、管代替 花型由設計者自行確定,推薦課題（二）,交通燈控制系統(tǒng) 在實驗板上構造一個交通燈控制系統(tǒng) 系統(tǒng)能產(chǎn)生四個方向的交通控制信號 每個方向的交通燈由紅、綠、黃3個燈組成，在實驗板上交通燈使用發(fā)光二極管 通行時間由設計者自行確定。,推薦課題（三）,搶答器 在實驗板上構造一個搶答器 搶答器可以控制四人搶答 顯示成功搶答者 具有違規(guī)顯示功能，并顯示違規(guī)搶答者,設計舉例：交通燈控制系統(tǒng),設計要求 系統(tǒng)需要控制東西和南北方向的兩個路口，每個方向的路口都有紅、黃和綠3個指示燈 每個方向的路口都有通行/等待時間顯示 東西方向路口通行時間為7s，南北方向路口通行時間為7s，每個路口從通行到禁止都具有1s的時間
5、間隔 系統(tǒng)自己產(chǎn)生所需要的時鐘信號,數(shù)字電路的描述方法,真值表或者狀態(tài)圖 邏輯函數(shù) 電路圖 時序圖,設計要求的真值表描述,,系統(tǒng)設計----復雜問題簡單化,,邏輯函數(shù)描述,,邏輯函數(shù)化簡,,電路圖----邏輯函數(shù)的實現(xiàn),,時序圖----電路工作狀態(tài)檢查的手段,,8段數(shù)碼管,,數(shù)碼管的顯示代碼,,利用BCD碼7段譯碼器7447驅動共陽數(shù)碼管,,BCD碼7段譯碼器7447應用電路,,組合電路設計小結,布爾代數(shù)僅有三種基本運算： 與（AND）、或（OR）和非（NOT） 由這三種布爾代數(shù)基本運算的組合就 能獲得需要的輸出。,邊沿觸發(fā)的J-K觸發(fā)器的內(nèi)部電路和它的電路符號,,利用觸發(fā)器產(chǎn)生狀態(tài)信號,
6、,74161功能表,,模80計數(shù)器電路原理圖,,EPM7128S的宏單元組成框圖,,與或門陣列,,輸出邏輯宏單元（OLMC）,,基于VHDL的7段數(shù)碼管演示程序(一),LIBRARY ieee;--打開IEEE庫 USE ieee.std_logic_1164.ALL;--打開STD_LOGIC_1164包集 ENTITY l0502 IS--定義實體 PORT (clk:IN std_logic;--定義時鐘輸入端口 q:OUT std_logic_vector(6 DOWNTO 0)); --定義輸出端口 ENDl0502; --實體結束語句,基于VHDL的7段數(shù)碼管演示程序(二),
7、ARCHITECTURE l0502 OF l0502 IS--定義結構體 SIGNAL data: INTEGER RANGE 0 TO 15;--定義顯示數(shù)據(jù) BEGIN--開始電路功能描述 PROCESS(clk)--狀態(tài)產(chǎn)生進程 BEGIN --進程開始 IF (clkEVENT AND clk = 1) THEN--時鐘前沿識別 IF (data < 9) THEN--狀態(tài)識別 data <= data + 1; ELSE data <= 0; END IF; END IF; END PROCESS; --進程結束,基于VHDL的7段數(shù)碼管演示程序(
8、三),PROCESS (data)--移碼進程 BEGIN--進程開始 CASE data IS--使用選擇語句產(chǎn)生顯示代碼 WHEN 0 = segments segments segments segments segments segments segments segments segments segments segments <= “1111111”; END CASE;--選擇結束語句 END PROCESS;--進程結束語句 END l0502;--結構體結束語句,MCS51微控制器匯編語言程序,;利用P1并行口實現(xiàn)1位數(shù)碼管顯示，顯示從0到F字符 ORG00
9、00H;定位程序在程序存儲器的起始位置 AA0:MOVR4,#00H;顯示緩存內(nèi)容清0 AA1:MOV60H,R4;顯示緩存內(nèi)容復制到顯示子程序入口 ACALLLED1;調用利用P1并行口實現(xiàn)1位數(shù)碼管顯示 ;子程序 INCR4;調整顯示緩存內(nèi)容 CJNER4,#10H,AA1;判斷是否顯示到字符F AJMPAA0 ;利用P1并行口實現(xiàn)1位數(shù)碼管顯示子程序，顯示子程序入口60H，出口P1 LED1:MOVA,60H;顯示緩存內(nèi)容復制到累加器A MOVDPTR,#LEDTAB;向數(shù)據(jù)指針DPTR賦顯示代碼首地址 MOVCA,A+DPTR;顯示數(shù)據(jù)譯碼 MO
10、VP1,A;顯示代碼送P1口 RET;從子程序返回調用調用它的主程序 LEDTAB: DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH ;顯示代碼表 DB7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH DB39H,5EH,79H,71H,00H,MCS51微控制器C語言程序,#include/* 包含定義特殊功能寄存器名稱的頭文件 */ void led1(unsigned char x);/* 聲明利用P1口輸出共陰極數(shù)碼管的顯示代碼的函數(shù) */ main()/* 主函數(shù) */ unsigned char data i;/* 定義顯示數(shù)據(jù)變量 */ while(1)/* 無限循環(huán)，
11、使主函數(shù)內(nèi)容重復執(zhí)行 */ for(i=0; i<16; i++)/* 循環(huán)產(chǎn)生0到F的顯示數(shù)據(jù) */ led1(i);/* 調用利用P1口輸出共陰極數(shù)碼管的顯示代碼的函數(shù) */ void led1(unsigned char x)/* 利用P1并行口輸出共陰極數(shù)碼管的顯示代碼的函數(shù) unsigned char code table16 =/* 顯示代碼表 */ 0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07, 0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71; P1 = tablex;/* 利用P1并行口輸出顯示代碼 */ ,
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