EDA课程设计---循环显示ABC.doc

目 录第一章 基本原理4 1.1设计目标及实现方法 1.2 模块介绍 1.3各模块真值表第二章 设计原理图10第三章 波形仿真图11第四章 管脚锁定及硬件电路的连接12第五章 功能拓展135.1拓展电路功能介绍5.2拓展电路设计原理5.3真值表 5.4波形仿真图 5.5管脚锁定及硬件电路连接第六章 课程总结 17参考文献17第一章 基本原理1.1设计目标及实现方法设计要求在8*8的点阵电路上实现abc的自动循环显示，每次显示abc三个字母中的一个。为了实现设计目标，采用方法如下:1、 选用一片3-8译码器进行点阵电路的行扫描；2、 选用三片3-8译码器进行点阵电路的列扫描，并且使其与行扫描的3-8译码器配合，在点阵中分别显示“a” “b” “c”；3、 为使“a” “b” “c”能够分别显示，选用一片74160计数器，将其改接成三进制计数器，控制三个3-8译码器选通信号；4、 为保证控制行扫描和列扫描的3-8译码器同步，将一片74160计数器改接成八进制计数器，用它同时控制四片3-8译码器；5、 为达到”a” “b” “c”的视觉延时效果，使控制行扫描和列扫描的八进制计数器的时钟脉冲频率高，而控制片选信号的三进制计数器的时钟脉冲频率低，且高频率是低频率的8的整数倍。1.2 模块介绍根据设计目的及解决方法可以将整个设计分为四个模块： 模块一：控制点阵电路行扫描模块所用双色点阵是行共阴，列共阳，所以用一片3-8译码器控制使第一行到第八行依次出现低电平。模块二：控制显示“a”“b”“c”的模块先在8*8点阵上设计出显示“a”“b”“c”时应该亮的点，得到三个相应的真值表，分别用一片3-8译码器与行扫描配合控制8列的电平高低。模块三：控制行、列扫描的模块将一片74160计数器改接成八进制计数器，用它同时控制四片3-8译码器，其中输入为高频率时钟信号。模块四:控制片选信号模块选用一片74160计数器，将其改接成三进制计数器，当计数器为000、001、010时，分别选通控制“a”“b”“c”的3-8译码器。模块三的高频输入信号是模块四低频输入信号的8的整数倍。1.3各模块真值表（1）控制点阵电路行扫描模块真值表输入 输出g1 g2an g2bn a b c r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 11 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 11 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 11 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 11 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 11 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 11 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 11 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0(2)控制显示“a”“b”“c”的模块 “a”输入 输出g1 g2an g2bn a b c l0 l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 01 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 01 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 01 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 01 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 01 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 01 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 11 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 “b”输入 输出g1 g2an g2bn a b c l0 l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 01 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 01 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 01 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 01 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 01 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 01 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 01 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 “c”输入 输出g1 g2an g2bn a b c l0 l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 01 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 01 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 01 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 01 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 01 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 01 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 01 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0（3）控制行、列扫描的模块输入输出clkclrnldnenpentqcqbqa1111000 1111001111101011110111111100111110111111101011111（4）控制片选模块输入输出clkclrnldnenpentqcqbqa1111000 11110011011010第二章 设计原理图说明：（1）输入：clk1，为高频率时钟信号 clk2，为低频率时钟信号（2）输出：r0，r1，r2，r3，r4，r5，r6，r7为控制行的输出信号 l0，l1，l2，l3，l4，l5，l6，l7为控制列的输出信号第三章 波形仿真图说明：（1）输入：clk1，为高频率时钟信号 clk2，为低频率时钟信号（2）输出：r0，r1，r2，r3，r4，r5，r6，r7为控制行的输出信号 l0，l1，l2，l3，l4，l5，l6，l7为控制列的输出信号第四章 管脚锁定及硬件电路的连接输入信号锁定node namepin硬件电路对应插孔clk1clk38clock(t) 9clk2clk07clock(t) 20输出信号锁定node namepin硬件电路对应插孔r0mbio127197row1r1mbio125195row2r2mbio123192row3r3mbio121190row4r4mbio119187row5r5mbio117177row6r6mbio115175row7r7mbio113173row8l0mbio128198ra1l1mbio126196ra2l2mbio124193ra3l3mbio122191ra4l4mbio120189ra5l5mbio118179ra6l6mbio116176ra7l7mbio114174ra8将对应管脚号连接后，将程序下载到试验箱进行实验，经观察，实验现象与设计要求一致。第五章 功能拓展5.1拓展电路功能介绍通过添加十六进制计数器74161，数值比较器7485和全加器74283，使数码管静态显示“a”“b”“c”循环次数，且由0到15为周期循环显示，当数码管显示15时，蜂鸣器响一声。 5.2拓展电路设计原理设计思路：利用控制“a”的3-8译码器的选通信号作为74161的时钟信号，“a”“b”“c”每循环一次给74161一个时钟信号，通过数值比较器7485，将74161的输出与1001比较，再通过全加器74283，实现当74161的输出小于1001时，输出结果加上0000后作为数码管的输出信号，当大于1001时，输出结果加上0110后作为数码管的输出信号。利用一个四输入与门，将74161四位输出相与，结果作为蜂鸣器的输出。拓展电路原理图 拓展部分整体原理图说明：（1）输入：clk1，为高频率时钟信号 clk2，为低频率时钟信号（2）输出：r0，r1，r2，r3，r4，r5，r6，r7为控制行的输出信号 l0，l1，l2，l3，l4，l5，l6，l7为控制列的输出信号 1d0,1d1,1d2，1d3,1d4,1d5,1d6,1d7为数码管的输出信号 f为蜂鸣器的输出信号5.3真值表输入输出clk1d71d61d51d41d31d21d11d0f0000000000000000100000001000000001100000010000000010100000011000000011100000100000000100100001000000001000100001001000001001100001010000001010115.4波形仿真图5.5管脚锁定及硬件电路连接输出信号锁定node namepin1d01d0171d11d1181d21d2191d31d3201d41d4211d51d5221d61d6231d71d724fspeaker38将对应管脚号连接，并将pin94,pin95连接至vcc之后，将程序下载到试验箱进行实验，经观察，实验现象与设计一致。注：上表是在第四章的管脚锁定表格的基础上添加的部分第六章 课程总结本次eda课程设计让我受益匪浅。首先，我认识到eda课程设计是一门综合性很强的实验。同时，掌握了利用max+plus软件，通过原理图输入的方式进行电子系统的设计。我感受到这种设计方法直观、简便的特点，便于设计分析。其次，我学会了利用模块化的思想去解决实际问题。本次课题虽然简单，但是对于一个初学者来说，还是感到有一定难度。经过自己的努力及与同学们的讨论，我现在基本掌握了将系统模块化分解，逐步建立实现的的思想。再次，我深刻认识到理论与实际想结合的重要性。只有把所学的理论与实践结合起来，将理论分析结果在实践中实现，这些理论才有实际的价值。而且，在实践的过程中，往往会遇到很多的问题，可以有效的提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。总得来说，这次设计的abc循环显示是成功的。虽然在设计中遇到了很多问题，但在自己的认真思考及与同学们的讨论后都得到了有效的解决。这可以说是第一次真正的感受到自己所学得课程与实际应用相结合，终于觉得自己平时所学的知识