年国家开放大学电大数字电子技术基础大作业1

1、青，取之于蓝而青于蓝；冰，水为之而寒于水年国家开放大学电大数字电子技术基础大作业1相关热词搜索：作业 电大 电子技术 数 字 电 子 技 术 基 础 大 作 业 业 课程名称： 数字电子技术基础 设计题目： 血型与状态机 院 系： 班 级： 设 计 者： 学 号： 血型逻辑电路设计 一 实验目的 1. 掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统的方法。 2. 掌握采用 xilinx_ise 软件开发可编程逻辑器件的过程。 3. 学会设计血型能否输血的数字电路。 4. 掌握 verilog hdl 描述数字逻辑电路与系统的方法。 二 设计要求 1. 采用 basys2 开发板开关，led，数码管等

2、制作验证能否输血的电路。 2. 采用 xilinx_ise 软件进行编程、仿真与下载设计到 basys2 开发板。 三 电路图 1. 电路模块图（简化） 应用： 2. 内部电路组成（简化） 四 编程 1.源程序 module xuexing(m, n, p, q, e,f,g,out,ctl,clk,bi); input m; input n; input p; input q; input clk; output e; output3:0 f; output3:0 g; output7:0 out; output3:0 ctl; reg e; reg3:0 f; reg3:0 g; reg7

3、:0 out; reg7:0 out1; reg7:0 out2; reg7:0 out3; reg7:0 out4; reg3:0 ctl=4b1110; output bi; reg bi; integer clk_cnt; reg clk_400hz; always (posedge clk) /400hz 扫描信号 if(clk_cnt=32d100000) begin clk_cnt = 1b0; clk_400hz = clk_400hz; end else clk_cnt = clk_cnt + 1b1; /位控制 reg clk_1hz; integer clk_1hz_cnt

4、; /1hz 发声信号 always (posedge clk) if(clk_1hz_cnt=32d25000000-1) begin clk_1hz_cnt = 1b0; clk_1hz = clk_1hz; end else clk_1hz_cnt = clk_1hz_cnt + 1b1; always (posedge clk_400hz) ctl = ctl2:0,ctl3; /段控制 always (ctl) case(ctl) 4b0111: out=out1; 4b1011: out=out2; 4b1101: out=out3; 4b1110: out=out4; defau

5、lt:out=4hf; endcase always (m or n or p or q) begin e=(pq)|(mn)|(mq)|(np); /选择能否输血 case(e) 1: begin out1=8b10001001; out2=8b01100001; out3=8b01001001; out4=8b11111111; bi=clk_400hz; end 0: begin out1=8b00010011; out2=8b00000011; out3=8b11111111; out4=8b11111111; bi=clk_1hz; end endcase end always (m

6、 or n or p or q) /显示输入输出血型 begin if(m=1n=0) f=4b1000; else if(m=0n=1) f=4b0100; else if(m=1n=1) f=4b0010; else f=4b0001; end always (m or n or p or q) /显示输入输出血型 begin if(p=1q=0) g=4b1000; else if(p=0q=1) g=4b0100; else if(p=1q=1) g=4b0010; else g=4b0001; end endmodule 2.管脚定义程序 net m loc=n3; net n lo

7、c=e2; net p loc=l3; net q loc=p11; net e loc=b2; net out7 loc = l14; net out6 loc = h12; net out5 loc = n14; net out4 loc = n11; net out3 loc = p12; net out2 loc = l13; net out1 loc = m12; net out0 loc = n13; net ctl3 loc = k14; net ctl2 loc = m13; net ctl1 loc = j12; net ctl0 loc = f12; net clk loc

8、=b8; net f3 loc=g1; net f2 loc=p4; net f1 loc=n4; net f0 loc=n5; net g3 loc=p6; net g2 loc=p7; net g1 loc=m11; net g0 loc=m5; net bi loc=b6; 五 仿真图 六 下载设计到 2 basys2 开发板与实物图 实物图： 附：程序流程： 1. 基本电路设计 用 mn 表示输入血型，pq 表示受血者血型其中 10 表示 a 型，01 表示 b 型，11 表示 ab 型，00表示 o 型。用 e 表示能否输血，1 表示能，0 表示不能。 m n n p p q q e

9、 e m n n p p q q e e 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 则卡诺图为： mn pq 00 01 11 10 00 1 0 0 0 01 1 1 0 0 11 1 1 1 1 10 1 0 0 1 表达式为： e pq mn mq np = + + + 则设计一个四

10、输入一输出的电路 其逻辑电路图为 mnpqe 通过此电路图，编写程序，把输入引脚定位到开关上，把输出引脚定位到一个 led 上便可以完成设计任务。 2. 项目创新 （1）仅使用一个 led 的亮与灭来表示能否输血效果不明显，为了加入一个更明显显示能否输血的指示，所以就用到了 basys2 板子上自带的数码管，使其在能够输血时显示 yes，不能输血时显示no。 观察硬件电路图发现，数码管只由一个片选端控制，所有如果使数码管显示不同字母，则需要利用人类的视觉暂留效应进行循环扫描，来使数码管来显示不同的信息。 （2）为了增强能否输血的提示效果，所以加入一个蜂鸣器，用声音提示能否输血。当系统开启切能输

11、血时，蜂鸣器输出一低音震荡，当不能输血时，蜂鸣器输出高音报警，提示不能输血。 （3）在加入蜂鸣器报警与数码管之后，使用 led 来表示能否输血已经多余，而且别人无法判断输血与受血分别是什么血型，所以把 8 个 led 分成两组，其中第一组表示输血血型，第二组表示受血血型，第一个灯表示 a 型，第二个灯表示 b 型，第三个灯表示 ab 型，最后一个灯表示 o 型。 时序逻辑电路设计 一 实验目的 1.掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统的方法。 2.掌握采用 xilinx_ise 软件开发可编程逻辑器件的过程。 3.学会设计状态机时序逻辑电路。 4.掌握 verilog hdl 描述数字逻辑

12、电路与系统的方法。 二 设计要求 1.采用 basys2 开发板开关，led，数码管等制作验证能否输血的电路。 2.采用 xilinx_ise 软件进行编程、仿真与下载设计到 basys2 开发板。 三 电路图 1.电路模块图 2.内部电路组成 四 编程 1.源程序 module shixu(clk,op,din,b,c,d,e,f,g,h,i,bi,out,ctl); input clk; input din; output bi,op; output7:0 out; output3:0 ctl; output b,c,d,e,f,g,h,i; reg7:0 out; reg7:0 out1

13、; reg7:0 out2; reg7:0 out3; reg7:0 out4; reg3:0 ctl=4b1110; reg b,c,d,e,f,g,h,i; reg1:0 current_state,next_state; reg op,bi; parameter s0=2b00,s1=2b01,s2=2b10,s3=2b11; reg clk_1hz,clk_400hz; integer clk_1hz_cnt,clk_cnt; always (posedge clk) if(clk_1hz_cnt=32d25000000-1) begin clk_1hz_cnt = 1b0; clk_

14、1hz = clk_1hz; end else clk_1hz_cnt = clk_1hz_cnt + 1b1; always (posedge clk) if(clk_cnt=32d100000) begin clk_cnt = 1b0; clk_400hz = clk_400hz; end else clk_cnt = clk_cnt + 1b1; reg clk_05hz; integer clk_05hz_cnt; always (posedge clk) if(clk_05hz_cnt=32d50000000-1) begin clk_05hz_cnt = 1b0; clk_05hz

15、 = clk_05hz; end else clk_05hz_cnt = clk_05hz_cnt + 1b1; reg clk_2hz; integer clk_2hz_cnt; always (posedge clk) if(clk_2hz_cnt=32d12500000-1) begin clk_2hz_cnt = 1b0; clk_2hz = clk_2hz; end else clk_2hz_cnt = clk_2hz_cnt + 1b1; reg clk_4hz; integer clk_4hz_cnt; always (posedge clk) if(clk_4hz_cnt=32

16、d6250000-1) begin clk_4hz_cnt = 1b0; clk_4hz = clk_4hz; end else clk_4hz_cnt = clk_4hz_cnt + 1b1; reg clk_40hz; integer clk_40hz_cnt; always (posedge clk) if(clk_40hz_cnt=32d1250000-1) begin clk_40hz_cnt = 1b0; clk_40hz = clk_40hz; end else clk_40hz_cnt = clk_40hz_cnt + 1b1; always (posedge clk_400h

17、z) ctl = ctl2:0,ctl3; always (posedge clk_05hz) begin current_state=next_state; end always (ctl) case(ctl) 4b0111: out=out1; 4b1011: out=out2; 4b1101: out=out3; 4b1110: out=out4; default:out=4hf; endcase always (current_state or din) begin case(current_state) s0: begin op=0; b=1;c=1;d=0;e=0; f=0;g=0

18、;h=0;i=0; out1=8b01001001; out2=8b00000011; out3=8b11111111; out4=8b00000011; bi=clk_1hz; if(din=0) next_state=s0; else next_state=s1; end s1: begin op=0; b=0;c=0;d=1;e=1; f=0;g=0;h=0;i=0; out1=8b01001001; out2=8b10011111; out3=8b11111111; out4=8b00000011; bi=clk_2hz; if(din=0) next_state=s0; else n

19、ext_state=s2; end s2: begin op=0; b=0;c=0;d=0;e=0; f=1;g=1;h=0;i=0; out1=8b01001001; out2=8b00100101; out3=8b11111111; out4=8b00000011; bi=clk_4hz; if(din=0) next_state=s0; else next_state=s3; end s3: begin op=1; b=0;c=0;d=0;e=0; f=0;g=0;h=1;i=1; out1=8b01001001; out2=8b00001101; out3=8b11111111; ou

20、t4=8b10011111; bi=clk_40hz; if(din=0) begin next_state=s0; end else next_state=s3; end default: begin op=0; b=1;c=1;d=0;e=0; f=0;g=0;h=0;i=0; next_state=s0; end endcase end endmodule 2.管脚定义程序 net din loc=n3; net op loc=c6; net b loc=g1; net c loc=p4; net d loc=n4; net e loc=n5; net f loc=p6; net g l

21、oc=p7; net h loc=m11; net i loc=m5; net clk loc=b8; net bi loc=b6; net out7 loc = l14; net out6 loc = h12; net out5 loc = n14; net out4 loc = n11; net out3 loc = p12; net out2 loc = l13; net out1 loc = m12; net out0 loc = n13; net ctl3 loc = k14; net ctl2 loc = m13; net ctl1 loc = j12; net ctl0 loc

22、= f12; 五 仿真图 六 下载设计到 2 basys2 开发板与实物图 实物图： 附：为了更好的说明各状态，我对蜂鸣器加入了不同的发声频率区分。 七 实验结论 经实验验证，此程序可以完成预期要求，完成特定任务。 八 心得体会 本次大作业让我熟悉了开发板的使用与可编程逻辑器件的应用，我了解了如何设计开发一个 fpga逻辑电路的流程，我以后懂得了可以使用 fpga 来完成以后的一些工作，对我有很大的帮助。 国 家开放 大学( 中央广播电视大学) 国家开放大学学习指南 课程教学大纲 第一部分 大纲说明 一、课程性质与任务 国家开放大学学习指南是国家开放大学（中央广播电视大学）在本、专、一村一所有

23、专业的一年级第一学期开设的、起到基础导学作用的一门统设必修课。 课程任务是：以完成学习任务的过程为导向，从学习者如何完成国家开放大学规定的专业学习任务的角度，让学习者学会如何完成一门课程的学习、一个专业的学习，同时描述国家开放大学基本的学习方式，说明国家开放大学的学习环境，解释国家开放大学学习平台上基本术语的涵义，使学生能使用学习平台的基本工具辅助完成学习活动，并且了解国家开放大学学生相关事务与管理规定。使学生初步具备利用现代远程技术在国家开放大学进行学习的能力。 二、先修课要求 无 三、课程的教学要求 理解国家开放大学课程、专业平台，熟练基本的远程技术学习操作技能，掌握远程学习的学习方法，较

24、好利用国家开放大学资源和学习支持服务。 四、课程的教学方法和教学形式建议 1.本课程的特点是：网络课程完善、课程内容新、课程形式丰富、实践性强、涉及面广，因此建议通过网络，在计算机教室（或计算机多媒体教室）进行授课、答疑和讨论。讲授与实践统一考虑。 2.为加强和落实动手能力的培养，应保证上机机时不少于本教学大纲规定 的学时。 3.对于重要概念、关键技能和方法等问题可辅以网上答疑讨论的形式。 五、教学要求的层次 课程的教学要求大体上分为三个层次：了解、理解和掌握。 1. 了解：能正确判别有关概念和方法。 2. 理解：能正确表达有关概念和方法的含义。 3. 掌握：在理解的基础上加以灵活应用。 第二

25、部分 教学媒体与教学过程建议 一、课程教学总学时数、学分数 课程教学总学时数为 18 学时，1 学分。其中网络课程为 13 学时，课堂练习和实验为 5 学时。 二、 课程呈现方式 课程以网络课程为主，这是学生学习的主要媒体形式，因此课程呈现方式以视频、动画为主，配以必要的文字说明，每段视频、动画不超过 8 分钟。视频以学习发生的场景为主，也可以是学生访谈，体现一定交互性。课程内容可以在手机、pad、计算机、电视等多种终端上呈现。 根据课程呈现方式，课程要做到只选取完成国家开放大学学习的必备知识，摈弃过多的理论知识，尽可能简捷。实用、方便、模块化设计，基于问题、案例形式呈现。概念清晰、条理分明、

26、深入浅出、便于自学。在内容上 要紧密围绕培养目标，突出重点、兼顾一般，反映当代最新技术及应用。 三、主要教学媒体的使用与学时分配 章节 序号 教学内容 网络课程学时 课堂练习和 实验学时 1 认识国家开放大学 3 1 2 完成专业学习 3 1 3 完成课程学习 3 1 4 网上学习操作技能 2 1 5 学生事务服务 2 1 合计 13 5 四、考核 本课程采用上机操作的考核方式，100%国家开放大学考核。开放教育的学生应严格执行该课程的有关考核文件。 第三部分 教学内容和教学要求 1 、学习活动一：认识国家开放大学（3 学时） 【 教学内容】 】： ： 任务一 走进国家开放大学 （一）基本介绍

27、 介绍国开的历史，办学模式，提供的学科门类等。 （二）案例导入 由国家开放大学的学生讲述参加国家开放大学学习的体会与收获（由学生讲，把国家开放大学学习的特点和优势讲出来，包括学习时间、学习方式等等。） （三）国家开放大学的学习环境 1.在线学习平台； 2.教师（教师群体与角色）； 3.学习者（个人角色与学习小组创建）； 4.学习资源（文字教材、录像、网络课程、流媒体资源、全媒体数字教材、小课件等）； 5.学习活动（网上教学活动、论坛讨论）； 6.支持服务（获得途径：面对面的服务、电话、短信、电子邮件、网上论坛、在线即时答疑系统）； （四）拓展内容 报名渠道，获得学习资源，买书，有困难时候如何寻

28、求帮助。 任务二 如何有效学习 （一）学习策略 1.纸质学习和电子学习的认知策略； 2.制定计划、自我监控与调节； 3.学习时间管理、学习资源与环境利用、互动空间与手段（ 群、课程论 坛、学习空间）、学业求助策略。 （二）学习方式 1.自学（自己阅读学习资源，做测试与练习）； 2.听讲（听看讲课视频或音频、面授）； 3.体验； 4.探究； 5.问题解决； 任务三 学前准备 了解并完成一些学前准备工作，从学习方法、知识储备、计算机技能、学习环境等多方面了解自身的情况，为日后学习奠定基础。 【 教学要求】 】： ： l 了解：国家开放大学的基本介绍，教学环境； l 掌握：国家开放大学的学习策略与方

29、式； l 掌握：在国家开放大学进行学习的学前准备； 2 、学习活动 二 ：完成专业学习（3 学时） 【 教学内容】 】： ： 任务一 走进专业 1专业概况、 专业培养方案及实施细则，专业学习的知识、能力要求。 2本专业师资队伍、学生概况、毕业生风采。 任务二 专业学习过程和 评价 1. 本专业的学习过程及主要环节 2.该专业与社会证书或社会考试的接轨，学分互换等问题。 任务三 学位授予及其他 1.申请学位相关要求。 2.了解转专业、转学等相关政策。 【 教学要求】 】： ： l 了解：国家开放大学的专业概况及师生概况； l 掌握：国家开放大学专业学习过程及主要环节 l 了解：国家开放大学的学位

30、授予资格、转学与转专业相关要求 l 3 、学习活动 三 ：完成课程学习（3 学时） 【 教学内容】 】： ： 任务一 选择课程 通过学习风格测试、咨询学业顾问、体验课程学习，进一步明确个人的学习要求，找到自己需要学习的课程组合。 1搜索课程； 2了解课程； 3体验课程。 任务二 课程学习 从国家开放大学学习指南课程入手，完成各学习任务，制定学习计划，并最终拿到国家开放大学学习指南课程的单科结业证书。 1浏览与订阅资源； 2参加面授辅导； 3完成作业； 4参加学习活动； 5参加考试； 6参加实践活动； 7单科结业； 8课程评价要求（如形考、终考、网考等具体要求）。 拓展内容：非学历课程学习、面授

31、安排、学习积分等。 任务三 互动与分享 协作学习；知识分享；校友互助。 【 教学要求】 】： ： l 了解：国家开放大学的课程及如何选择课程； l 理解：如何协作学习、知识分享、校友互助； l 掌握：如何取得国家开放大学的单科课程结业； 4 、学习活动四：网上学习操作技能（2 学时） 【 教学内容】 】： ： 任务一 上网基本技能 （一）基本网上技能 1.打开特定网站（网址或链接）； 2.浏览网页、返回网页； 3.使用搜索引擎； 4.网上下载文件。 （二）基本电子邮件技能 1.电子邮箱的出现、注册电子邮箱 2.收取、阅读电子邮件； 3.发送电子邮件、上传附件。 任务二 网上学习操作 （一）学习平台 1.登陆与忘记密码 2.栏目导航与页面布局； 3.文本课件下载与浏览； 4.视频在线观看与下载； 5.提交作业； 6.参与讨论。 （二）学生空间 任务三 常用工具 （一）浏览器 1.ie; 2.360; 3.。 （二）搜索引擎 1.google; 2.baidu; 3.sogou。 （三）下载及解压缩工具 1.迅雷； 2.电驴；