逻辑与数字系统 课程设计 2015

1、数字系统设计数字系统设计 课程设计课程设计题目一题目一. 交通灯控制逻辑设计交通灯控制逻辑设计 n1、红、绿、黄发光二极管作信号灯，用传感器或逻、红、绿、黄发光二极管作信号灯，用传感器或逻辑开关作检测车辆是否到来的信号，实验电路用逻辑开关作检测车辆是否到来的信号，实验电路用逻辑开关代替。辑开关代替。n2、主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时、主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。干道亮绿灯时，主干道亮红灯。n3、主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干、主、支干道均有

2、车时，两者交替允许通行，主干道每次放行道每次放行45秒，支干道每次放行秒，支干道每次放行25秒，设立秒，设立45秒、秒、25秒计时、显示电路，选择秒计时、显示电路，选择1Hz时钟脉冲作为系统时钟脉冲作为系统时钟。时钟。n4、在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮、在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间停到禁行秒黄灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间停到禁行线外。线外。n5 设计计时显示电路。设计计时显示电路。题目二题目二. 8路移存型彩灯控制器路移存型彩灯控制器 n1 彩灯控制器电路要求同时控制彩灯控制器电路要求同时控制8路以上彩路以上彩灯。灯。n2 要求

3、彩灯组成两种以上的花型，每种花型要求彩灯组成两种以上的花型，每种花型连续循环两次，各种花型轮流交替。连续循环两次，各种花型轮流交替。 题目三题目三. 多路信号显示转换器多路信号显示转换器 n1 设计一个多路信号显示器，配合示波器使设计一个多路信号显示器，配合示波器使用，在示波器荧屏上可以显示多路波形。用，在示波器荧屏上可以显示多路波形。n2 同时显示四路以上模拟信号且清晰稳定同时显示四路以上模拟信号且清晰稳定（交替显示亦可）。（交替显示亦可）。n3 被测信号的上限频率为被测信号的上限频率为1MHz。题目四题目四. 拔河游戏机的逻辑电路设计和实现拔河游戏机的逻辑电路设计和实现 n1 游戏分为甲方

4、和乙方，用按键速度来模拟游戏分为甲方和乙方，用按键速度来模拟双方力量以点亮的发光二极管的左右移动来显双方力量以点亮的发光二极管的左右移动来显示双方的比赛状况。示双方的比赛状况。n2 用用15个（或个（或9个）发光二极管组成一排，个）发光二极管组成一排，比赛开始时，中间二极管点亮。以此为拔河的比赛开始时，中间二极管点亮。以此为拔河的中心点，甲乙双方各持一键，比赛开始后，各中心点，甲乙双方各持一键，比赛开始后，各自迅速不断地按动按键，以此产生脉冲，谁按自迅速不断地按动按键，以此产生脉冲，谁按得快，亮点就向该方移动（甲为左），当任何得快，亮点就向该方移动（甲为左），当任何一方的终端点亮时，该方胜利，

5、此时，二级管一方的终端点亮时，该方胜利，此时，二级管的状态保持，双方按键无效，复位后亮点移至的状态保持，双方按键无效，复位后亮点移至中间，开始下轮比赛。中间，开始下轮比赛。 题目五简易数字电压表题目五简易数字电压表 n1 利用压利用压-频转换原理或数模转换测量电压频转换原理或数模转换测量电压范围为范围为09.99V。n3 对输入的对输入的09.99V正电压用三位数码管正电压用三位数码管显示显示0.009.99。n4 数码管每数码管每4秒刷新一次，读数停顿秒刷新一次，读数停顿3秒。秒。题目六定时器题目六定时器n1 设计一个能在设计一个能在060分钟内定时的定时器分钟内定时的定时器n2 定时开始工

6、作红指示灯亮，结束时绿指示定时开始工作红指示灯亮，结束时绿指示灯亮灯亮n3 可以随意以分为单位，在可以随意以分为单位，在60分范围内设分范围内设定定时时间定定时时间n4 随着定时的开始，显示器显示时间，如定随着定时的开始，显示器显示时间，如定时时10分，定时开始后显示器依次是分，定时开始后显示器依次是0-1-2-3-4-5-6-7-8-10进行即时显示进行即时显示n5 定时结束时，手动清零定时结束时，手动清零题目七数控直流稳压电源题目七数控直流稳压电源 n1 设计一个可以通过数字量输入来控制输出设计一个可以通过数字量输入来控制输出直流电压大小的直流稳压电源直流电压大小的直流稳压电源n2 输出电

7、压范围：输出电压范围：0+10V，步进，步进1V，n3 输出电流为输出电流为500mAn4 输出电压由数码管显示输出电压由数码管显示 题目八题目八. 智力抢答器智力抢答器 n 设计一个用于四组参赛者的数字智力抢答器，设计一个用于四组参赛者的数字智力抢答器，每组设置一个抢答按钮供参赛者使用每组设置一个抢答按钮供参赛者使用n 电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能，在电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能，在主持人将系统复位后并发出指令后，若一组第一个主持人将系统复位后并发出指令后，若一组第一个按下开关抢答，则该组指示灯亮，并显示组号，同按下开关抢答，则该组指示灯亮，并显示组号，同时，扬声器同时发出秒

8、的声音，电路具有自时，扬声器同时发出秒的声音，电路具有自锁功能，使其余组的抢答开关不起作用锁功能，使其余组的抢答开关不起作用n 设置记分电路，开始时每组预置成设置记分电路，开始时每组预置成100分，抢分，抢答后由主持人记分，答对一次加答后由主持人记分，答对一次加10分，否则减分，否则减10分分n 设置犯规电路，对提前抢答和超时的组鸣喇叭设置犯规电路，对提前抢答和超时的组鸣喇叭示警，并显示犯规组号。示警，并显示犯规组号。题目九题目九.数字时钟数字时钟 n设计一个能显示日期、小时、分钟、秒的数字设计一个能显示日期、小时、分钟、秒的数字电子钟，并具有整点报时的功能。电子钟，并具有整点报时的功能。 n

9、由晶振电路产生由晶振电路产生1HZ标准的信号。分、秒为六标准的信号。分、秒为六十进制计数器，时为二十四进制计数器。十进制计数器，时为二十四进制计数器。n可手动校正时、分时间和日期值。可手动校正时、分时间和日期值。 题目十题目十. 限时发言时间提示器限时发言时间提示器 n 发言时间设定在发言时间设定在330分钟可调分钟可调n 设定时间倒计数显示设定时间倒计数显示n 设定时间小于设定时间小于10分钟，倒数到分钟，倒数到1分钟时分钟时给出提示信号，设定时间大于给出提示信号，设定时间大于10分钟，倒数分钟，倒数到到5分钟给提示信号，超时给出警告提示信号分钟给提示信号，超时给出警告提示信号（红灯），超时

10、大于（红灯），超时大于1分钟时，给出蜂鸣器声分钟时，给出蜂鸣器声音提示音提示n 应有设定输入及复位开关，可用绿灯，应有设定输入及复位开关，可用绿灯，黄灯，红灯表示工作状态黄灯，红灯表示工作状态题目十一题目十一.八位二进制加法器八位二进制加法器 n1 八位二进制加数与被加数输入八位二进制加数与被加数输入n2 三位数码管显示三位数码管显示n3 三位十进制加数与被加数的输入三位十进制加数与被加数的输入课程设计目的：课程设计目的：n1 初步掌握数字系统电路的一般设计方法，初步掌握数字系统电路的一般设计方法，具备对逻辑电路独立设计能力。具备对逻辑电路独立设计能力。2 进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，

11、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。并掌握合理选用的原则。3 提高综合运用所学的理论知识，独立分析提高综合运用所学的理论知识，独立分析和解决问题的能力。和解决问题的能力。4 初步掌握对数字系统电路的安装与调试等初步掌握对数字系统电路的安装与调试等基本技能。基本技能。设计报告要求设计报告要求n1. 摘要，介绍本设计的要点摘要，介绍本设计的要点 。n2. 设计方案论证与选择，理论依据。设计方案论证与选择，理论依据。 n3. 实现设计方案的原理框图，系统结构图，实现设计方案的原理框图，系统结构图，明确功能划分。明确功能划分。n4. 单元电路设计，包括元器件选择和相关电单元电路设

12、计，包括元器件选择和相关电路参数设计与计算。路参数设计与计算。n5. 运行效果或仿真效果。运行效果或仿真效果。n6. 本设计的收获与体会。本设计的收获与体会。n7. 参考文献。参考文献。课程设计要求：课程设计要求：n每位同学至少从1-11题中任选一题，多选不限，每班至少要有3种题目选择n用Proteus/Quartus仿真n设计报告中，除运行效果或仿真效果外的内容必须手写，不得打印n开发工具中导出的原理图可以作为附件，除此之外，必须手工绘制相应的硬件原理框图。对各单元电路的工作原理进行分析时涉及的图形必须手绘。手绘图形必须用铅笔及绘图工具按规范绘制。n时间：2015.09.012015.09.

13、12（1-2周）16常用MSI组合逻辑器件17常用MSI组合逻辑器件18常用MSI组合逻辑器件寄存器寄存器1）数码寄存器）数码寄存器74LS175n4位并入、并出n上升沿送数、异步清零74LS373具有三态输出的8位锁存器。74LS3732）锁存器锁存器3）锁移位寄存器锁移位寄存器n8位串入位串入-并出移位寄存器并出移位寄存器74LS164n8位并入位并入/串入串入-串出移位寄存器串出移位寄存器74LS166n4位双向通用移位寄存器位双向通用移位寄存器74LS194常见的集成计数器集成计数器同步、异步；二进制计数器、十进制计数器几种常用的集成计数器几种常用的集成计数器CLK脉冲脉冲引入方式引入方式型号型号计数模式计数模式清零方式清零方式预置数方式预置数方式同步同步74LS160 (74160)74LS161 (74161)74LS162 (74162)74LS163 (74163)74LS190 (74190)74LS191 (74191)74LS192 (74192)74LS193 (74193)十进制加法4位二进制加法十进制