数字电子技术课程设计-电子秒表的设计及咖啡店创业计划书

：电子秒表的设计数字电子技术课程设计课程设计题目：电子秒表的设计目录HYPERLINK摘要 2HYPERLINK1引言 3HYPERLINK1.1设计目的 3HYPERLINK1.2技术要求 3HYPERLINK1.2.1基本要求 3HYPERLINK1.2.2提高要求 3HYPERLINK1.3设计内容 3HYPERLINK1.4工作原理 3HYPERLINK2设计框图 4HYPERLINK3各个部分功能简介 5HYPERLINK3.1按键去抖电路 5HYPERLINK3.2控制器电路 5HYPERLINK3.3时钟产生电路 7HYPERLINK3.4计时电路 8HYPERLINK3.5显示译码电路 8HYPERLINK3.650000分频电路 9HYPERLINK4硬件仿真 11HYPERLINK4.1顶层逻辑图 11HYPERLINK4.2LB0介绍 12HYPERLINK4.3硬件仿真 12HYPERLINK5课程设计的心得体会 13HYPERLINK参考文献 14HYPERLINK附录 15摘要本文以数字电子技术作为理论基础、以quartusⅡ软件为开发平台、以相关电路知识作为辅助，实现电子秒表电路的设计和制作。该电子秒表可以准确显示时间，范围为00.00—99.99。并且可以手动调节时间，随时启动、清零、暂停记录时间等。操作起来简易、方便。首先，本文针对电子秒表进行初步框架设计，并在对多种方案进行了认真比较和验证的基础上，又进一步详细介绍了时间脉冲发生器、秒计数器、译码及驱动显示电路。其次，在总体电路图组装完成以后，用quartusⅡ软件对设计好的电路进行了仿真与调试，并逐一解决设计过程中出现的一系列问题。

最后，对照着电子秒表设计方案，对制作好的电子秒表功能进行总体验证。并利用学院的LB0开发板进行硬件仿真。关键词：电子秒表计数器分频quartusⅡ、1引言1.1设计目的掌握同步计数器74160，74161的使用方法，并理解其工作原理。掌握用74160，74161进行计数器、分频器的设计方法。掌握用三态缓冲器74244和74160，74138，7448进行动态显示扫描电路设计的方法。掌握电子秒表的设计方法。掌握在EDA系统软件MAX+plusⅡ环境下用FPGA/CPLD进行数字系统设计的方法，掌握该环境下功能仿真、时序仿真、管脚锁定和芯片下载的方法。掌握用EDA硬件开发系统进行硬件验证的方法。1.2技术要求1.2.1基本要求计时精度不小于1/100秒；输入时钟：1kHz；计时器最长计时为1小时；具有复位和启/停开关；显示控制：动态6位七段LED显示，位选以3位编码输出。要求显示稳定，扫描显示的频率大于50Hz；完成硬件验证调试工作。1.2.2提高要求增加整分报时功能，即每分钟以蜂鸣器报时1次（1秒钟）。1.3设计内容1)设计可控的计数器（定时器）、分频器、按键去抖电路和动态扫描显示电路；2)设计系统顶层电路；3)进行功能仿真和时序仿真；4)对仿真结果进行分析，确认仿真结果到达了设计要求；5)在EDA硬件开发系统上进行硬件验证与测试，确保设计电路系统能正确的工作。1.4工作原理电子秒表的输入时钟为1kHz，将其十分频后得到100Hz信号，再将100Hz的信号作为标准信号进行计数，则计数值的分辨率为1/100秒，正好满足系统的要求。计数器分为3级，第1级是一百进制计数器作1/100秒的计数，第2级是六十进制计数器作秒的计数，第3级是六十进制计数器作分的计数。电子秒表的计数受控制模块的控制，控制模块接收“起/停”按键的输入，当计数停止时，接收到“起/停”按键则启动计数；当正在计数时，接收到“起/停”按键则停止计数。所以“起/停”键是一个反复键。为了保证系统操作的可靠性，设计了一个按键去抖动电路。2设计框图译码显示译码显示六进制计数器十进制计数器六进制计数器十进制计数器十进制计数器十进制计数器脉冲源分十位分个位秒十位秒个位0.1s0.01s启动停止电路与非清零图1电子秒表构成框图3各个部分功能简介3.1按键去抖电路按键去抖电路keyin模块如图2所示。任何按键在触点接触和断开的瞬间都会产生机械抖动，如果不进行处理，每一次按键有可能产生若干次的响应，一般抖动的时间小于20ms。Keyin模块能完成对输入信号的去抖动处理，它利用两个串接的边沿D触发器来消除高频抖动，当在CLK端输入一个频率为25Hz的方波信号时，其输出信号就能得到宽度固定为20ms的单脉冲信号。图3是仿真波形，从图中可见，存在于输入信号上的抖动被完全的消除了。图4是keyin的模块逻辑连接图。图2keyin逻辑模块图图3keyin的工作时序图3.2控制器电路控制器ctrl模块如图所示。它在“启/停”信号ST_ST和复位信号CLR的作用下完成对计数使能信号CNTEN的控制。任何时候只要CLR=1，则CNTEN=0，所以它是异步清零；ST_ST是一个反复键，当CLR无效时，每一个ST_ST脉冲都会使CNTEN反向，该信号用于控制计时器的计时，当取值为1时允许计时器计时，当取值为0时不允许计时器计时。图图4keyin逻辑模块连接图 图5ctrl逻辑模块图图6ctrl逻辑模块连接图图7ctrl的工作时序图3.3时钟产生电路时钟产生电路clkgen模块如图所示。它完成对输入时钟信号分频，并输出四十分频信号DIV_40和十分频信号DIV_10，即25Hz去抖动时钟信号和100Hz计时器标准计时信号。图8clkgen逻辑电路图图9clkgen的工作时序图图10clkgen模块的逻辑连接图3.4计时电路计时电路cntblk模块如图所示。它在控制信号cnten和clr的作用下完成对输入的clk信号进行计数。由于clk信号时标准100Hz信号，因此一百进制计数器的进位输出就是1秒，对秒进行六十进制计数就得到1分，对分又进行六十进制计数，所以最大计数值59:59.99，因起始值是00:00.00，故其最大的计时长度为1小时。Cntblk模块将输出计时结果。仿真中，采用并行的方法，用6片74160计数器和相应的门电路接成计数范围为0—9分59秒99毫秒的计数器，并用两个开关分别控制计数器的EP

ET和CLRN，分别实现暂停/继续计数功能和清零复位功能。图11cntblk逻辑电路图图12cntblk模块的逻辑连接图3.5显示译码电路资源不足的情况下，需采用动态扫描的方式实现时间显示。在动态方式下，所有的数码管对应同一组七段码，每一个数码管由一个选择端控制点亮或熄灭，如果全部点亮，则都显示相同的数字。若要实现6位不同时间的显示，则需要利用人的视觉缺陷。即，在6个不同的时间段分别将每组时间经过七段译码后输出到6个数码管，当某一组时间的七段码到来时，只点亮相应位置的数码管，6次一个循环，形成一个扫描序列。只要扫描频率超过人眼的视觉暂留频率（24HZ）。就可以达到点亮单个数码管，却能享有6个同时显示的视觉效果，人眼辨别不出差别，而且扫描频率越高，显示越稳定。显示译码电路disp模块如图所示。该模块有三个功能，首先它完成对输入的6组向量信号的选择，其中被选择的信号由S[2..0]决定，即当S[2..0]=“00”时，选中A，“01”时选中B，“05”时选中F；其次它还对选中的信号进行BCD-七段显示的译码；再次要完成位选信号的产生和输出。Disp模块中位选信号的产生只用了一个74161接成6进制计数器即可，为了实现对输入的6个信号的选择再用一个74138将六进制计数器的计数值译码输出。数据的选择部分用了3个74244，利用它的三态功能实现该部分电路。图13disp逻辑电路图图14disp模块的逻辑连接图3.650000分频电路由于电子秒表的分辨率是0.01秒，所以需要将50MHZ的信号通过74292分频成为100HZ的信号，将该信号作为时钟的输入信号。50000分频电路的VHDL语言：libraryieee; --定义库文件useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_arith.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitydiv_50000is--定义实体部分port(--定义端口clk:instd_logic;clk_fp:outstd_logic);endentity;architectureoneofdiv_50000is--定义结构体部分signaln:integerrange0to24999;signalcp:std_logic;beginprocess(clk)beginifclk'eventandclk='1'then--该句话指明当clk为上升沿的时候进行触发ifn<24999thenn<=n+1;elsen<=0;cp<=notcp;endif;endif;endprocess;clk_fp<=cp;endone;图1550000分频模块的逻辑连接图4硬件仿真4.1顶层逻辑图4.2LB0介绍LB0以ALTERA公司的CycloneⅢ系列FPGAEP3C10E144C8为核心器件，板载串行配置芯片EPCS4、32M的SDRAM以及50M晶振，板上接口丰富。4.3硬件仿真起始状态：计时至59秒时的状态： 计时到1分35秒后暂停了：按键清零：当计数到59分59秒99度后，计数重新跳转到00分00秒00度的状态重新计数。5课程设计的心得体会这次课程设计做的十分不易，投入了很多时间，不过收获也非常大。我非常感谢这次机会，让我提前接触到芯片，这些都可能是我以后学习乃至工作中需要用到的东西，提前接触他，让我很有热情，对自己所学和后面的学习生活中需要掌握的知识有了新的认识。在此次的电子秒表的设计过程中，我更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。虽然这只是一次简单的课程设计，但通过这次课程设计我们了解了课程设计的一般步骤，和设计中应注意的问题，同时我们也掌握了做设计的基本流程，为我们以后进行更复杂的设计奠定了坚实的基础。设计本身并不是有很重要的意义，而是同学们对待问题时的态度和处理事情的能力。至于设计的成绩无须看的太过于重要，而是设计的过程，设计的思想和设计电路中的每一个环节，电路中各个部分的功能是如何实现的。各个芯片能够完成什么样的功能，使用芯片时应该注意那些要点。在这次设计过程中，我也对Quartus等软件有了更进一步的了解，这使我在以后的工作中更加得心应手。参考文献[1]何伟现代数字系统实验及设计重庆大学出版社2021[2]杨欣王玉凤电子设计从零开始清华大学出版社2021[3]黄仁欣电子技术实践与训练清华大学出版社2021

[4]阎石数字电子技术基础高等教育出版社2021[5]李洪伟基于Quartus

II

的FPGA/CPLD设计电子工业出版社2021.

[6]周润景基于Quartus

II的FPGA/CPLD数字系统设计实例电子工业出版社2021附录

咖啡店创业计划书第一部分：背景在中国，人们越来越爱喝咖啡。随之而来的咖啡文化充满生活的每个时刻。无论在家里、还是在办公室或各种社交场合，人们都在品着咖啡。咖啡逐渐与时尚、现代生活联系在一齐。遍布各地的咖啡屋成为人们交谈、听音乐、休息的好地方，咖啡丰富着我们的生活，也缩短了你我之间的距离，咖啡逐渐发展为一种文化。随着咖啡这一有着悠久历史饮品的广为人知，咖啡正在被越来越多的中国人所理解。第二部分：项目介绍第三部分：创业优势目前大学校园的这片市场还是空白，竞争压力小。而且前期投资也不是很高，此刻国家鼓励大学生毕业后自主创业，有一系列的优惠政策以及贷款支持。再者大学生往往对未来充满期望，他们有着年轻的血液、蓬勃的朝气，以及初生牛犊不怕虎的精神，而这些都是一个创业者就应具备的素质。大学生在学校里学到了很多理论性的东西，有着较高层次的技术优势，现代大学生有创新精神，有对传统观念和传统行业挑战的信心和欲望，而这种创新精神也往往造就了大学生创业的动力源泉，成为成功创业的精神基础。大学生创业的最大好处在于能提高自己的潜力、增长经验，以及学以致用;最大的诱人之处是透过成功创业，能够实现自己的理想，证明自己的价值。第四部分：预算1、咖啡店店面费用咖啡店店面是租赁建筑物。与建筑物业主经过协商，以合同形式达成房屋租赁协议。协议资料包括房屋地址、面积、结构、使用年限、租赁费用、支付费用方法等。租赁的优点是投资少、回收期限短。预算10-15平米店面，启动费用大约在9-12万元。2、装修设计费用咖啡店的满座率、桌面的周转率以及气候、节日等因素对收益影响较大。咖啡馆的消费却相对较高，主要针对的也是学生人群，咖啡店布局、格调及采用何种材料和咖啡店效果图、平面图、施工图的设计费用，大约6000元左右3、装修、装饰费用具体费用包括以下几种。(1)外墙装饰费用。包括招牌、墙面、装饰费用。(2)店内装修费用。包括天花板、油漆、装饰费用，木工、等费用。(3)其他装修材料的费用。玻璃、地板、灯具、人工费用也应计算在内。整体预算按标准装修费用为360元/平米，装修费用共360*15=5400元。4、设备设施购买费用具体设备主要有以下种类。(1)沙发、桌、椅、货架。共计2250元(2)音响系统。共计450(3)吧台所用的烹饪设备、储存设备、洗涤设备、加工保温设备。共计600(4)产品制造使用所需的吧台、咖啡杯、冲茶器、各种小碟等。共计300净水机，采用美的品牌，这种净水器每一天能生产12l纯净水，每一天销售咖啡及其他饮料100至200杯，价格大约在人民币1200元上下。咖啡机，咖啡机选取的是电控半自动咖啡机，咖啡机的报价此刻就应在人民币350元左右，加上另外的附件也不会超过1200元。磨豆机，价格在330―480元之间。冰砂机，价格大约是400元一台，有点要说明的是，最好是买两台，不然夏天也许会不够用。制冰机，从制冰量上来说，一般是要留有富余。款制冰机每一天的制冰量是12kg。价格稍高550元，质量较好，所以能够用很多年，这么算来也是比较合算的。5、首次备货费用包括购买常用物品及低值易耗品，吧台用各种咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的费用。大约1000元6、开业费用开业费用主要包括以下几种。(1)营业执照办理费、登记费、保险费;预计3000元(2)营销广告费用;预计450元7、周转金开业初期，咖啡店要准备必须量的流动资金，主要用于咖啡店开业初期的正常运营。预计2000元共计： 120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分：发展计划1、营业额计划那里的营业额是指咖啡店日常营业收入的多少。在拟定营业额目标时，必须要依据目前市场的状况，再思考到咖啡店的经营方向以及当前的物价情形，予以综合衡量。按照目前流动人口以及人们对咖啡的喜好预计每一天的营业额为400-800，根据淡旺季的不同可能上下浮动2、采购计划依据拟订的商品计划，实际展开采购作业时，为使采购资金得到有效运用以及商品构成达成平衡，务必针对设定的商品资料排定采购计划。透过营业额计划、商品计划与采购计划的确立，我们不难了解，一家咖啡店为了营业目标的达成，同时有效地完成商品构成与灵活地运用采购资金，各项基本的计划是不可或缺的。当一家咖啡店设定了营业计划、商品计划及采购计划之后，即可依照设定的采购金额进行商品的采购。经过进货手续检验、标价之后，即可写在菜单上。之后务必思考的事情，就是如何有效地将这些商品销售出去。3、人员计划为了到达设定的经营目标，经营者务必对人员的任用与工作的分派有一个明确的计划。有效利用人力资源，开展人员培训，都是我们务必思考的。4、经费计划经营经费的分派是管理的重点工作。通常能够将咖啡店经营经费分为人事类费用(薪资、伙食费、奖金等)、设备类费用(修缮费、折旧、租金等)、维持类费用(水电费、消耗品费、事务费、杂费等)和营业类费用(广告宣传费、包装费、营业税等)。还能够依其性质划分成固定费用与变动费用。我们要针对过去的实际业绩设定可能增加的经费幅度。5、财务计划财务计划中的损益计划最能反映全店的经营成果。咖啡店经营者在营运资金的收支上要进行控制，以便做到经营资金合理的调派与运用。总之，以上所列的六项基本计划(营业额、商品采购、销售促进、人员、经费、财务)是咖啡店管理不可或缺的。当然，有一些咖啡店为求管理上更深入，也能够配合工作实际需要制订一些其他辅助性计划。第六部分：市场分析2019-2021年中国咖啡市场经历了高速增长的阶段，在此期间咖啡市场总体销售的复合增长率到达了17%;高速增长的市场为咖啡生产企业带给了广阔的市场空间，国外咖啡生产企业如雀巢、卡夫、ucc等企业纷纷加大了在中国的投资力度，为争取未来中国咖啡市场的领先地位打下了良好的基础。咖啡饮料主要是指速溶咖啡和灌装即饮咖啡两大类咖啡饮品;在速溶咖啡方面，2018-2021年间中国速溶咖啡市场规模年均增长率到达16%，显示出还处于成长阶段的中国速溶咖啡市场的高增长性和投资空间;在灌装即饮咖啡方面，2008-2010年间中国灌装即饮咖啡市场年均增长率也同样到达15%;未来几年，中国咖啡饮料的前景仍将被看好。现今咖啡店主要是以连锁式经营