石家庄经济学院华信学院
数字逻辑
实习教学工作计划
院(系)名称:信息工程学院
2014年 6 月10 日
附录:
2014年数字逻辑课程设计任务书
一、实习目的
1.使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会并掌握中小型数字系统的设计
方法,独立完成调试过程,增强学生理论联系实际的能力,提高学生电路设计和分析的能力。
2.通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为后继专业课的学习和日后工程
实践奠定基础。
二、实习要求
1.综合应用课程中学到的理论知识,独立完成一个设计任务。
2.根据所要完成的设计任务,采用模块化设计方法,底层的元件使用硬件描述语
言VHDL进行描述,每设计一个元件,都要仿真,正确方可使用;顶层采用原理图的方法。依靠计算机,借助EDA开发工具,实现系统功能。
5.输入输出信号的符号名要与信号含义接近。
3.整理设计报告及相关的文档(包括总体设计思想、设计说明、程序源代码、仿真
结果图、设计总结等)。
三、设计内容
1.简易售货机的设计
任务和要求:自动售货机可销售巧克力(0.5元)、纯净水(1元)、牛奶(1.5元)、汉堡(2元)4种商品,数量无限。
只能投入1元或5角硬币,当投入的币值等于或大于商品的价钱且确认购买时,两个输出口分别输出购买的商品和找零,零币无限;另外,有两个LED数码管显示已经投入的币值或找零数。顾客一次只能购买一种商品的一个,若需要更多商品,需要重复操作。
1)基本功能:商品选择、投币购买、出货及找零。
2)显示功能:数码管显示已经投入的币值或找零数。
评分方法:(及格、中、良、优)
完成1)→良。
完成1)2)独立完成,思路清晰,回答问题准确→优
2.十字路口交通灯控制系统设计
任务和要求:该数字系统完成对十字路口交通信号灯的控制,十字路口由一条东西方向的主干道(简称A道)和南北方向的支干道(简称B道)构成。每条道路各有一组红、黄、绿灯,及倒计时显示的数码管,指挥车辆和行人。
十字路口交通灯控制规则为:
1)初始状态为4 个方向的红灯全亮,时间1s。
2)东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮。东西方向通车,时间25s。
3)东西方向黄灯亮,南北方向红灯亮,时间5s。
4)东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮。南北方向通车,时间20s。
5)东西方向红灯亮,南,北方向黄灯亮,时间5s。
6)返回2),继续运行。
7)每个路口均有倒计时数码管,显示允许通行和禁止通行的时间,不显示黄灯
亮的时间。
功能设计:
1)交通规则控制:25s、20s减1计数器,5s加1计数器,用红、黄、绿灯来
控制。
2)显示控制:计数值在数码管上动态显示,不显示黄灯亮的时间。
评分方法:(及格、中、良、优)
完成1)→中。
完成1)2)受启发后完成,理解所做的设计→良
完成1)2)独立完成,思路清晰,回答问题准确→优
3. 汽车尾灯控制器的设计
任务和要求:
1)汽车尾部左右两侧各有两只尾灯,用做汽车行驶状态的方向指示标志;
2)当汽车正常行驶时,尾灯全部熄灭;
3)当汽车向左或者向右转弯时,相应侧的两只尾灯交替闪烁, 4只尾灯全部闪
烁。
4)当汽车向左或者向右转弯时,相应侧的两只尾灯交替闪烁,每个灯亮1秒,每个周期为2秒。紧急刹车时,4只尾灯全部闪烁,闪烁频率为2Hz。
评分方法:(及格、中、良、优)
完成1)2)3)→及格。
完成1)2)4)→中
完成1)2)4)受启发后完成,理解所做的设计→良
完成1)2)4)独立完成,并有适当的功能扩展,思路清晰,回答问题准确→优4.数字秒表的设计
任务和要求:数字秒表的计时范围是0秒----59分59.9秒,复位开关可在任何情况下使用,只要按一下复位开关,计时器就清零,并做好下次计时的准备;具有启/停开关,按一下启/停开关,启动计时器开始计时,再按一下启/停开关则停止计时。
1)正常计时:以BCD码形式输出0.1秒、秒个位、秒十位、分个位、分十位信
号。
2)显示计时: LED数码管用静态扫描实时显示计时的0.1秒、秒个位、秒十
位、分个位、分十位信号。
3)显示计时:LED数码管用动态扫描实时显示计时的0.1秒、秒个位、秒十位、
分个位、分十位信号。
评分方法:(及格、中、良、优)
完成1)→中。
完成1)2)→良
完成1)3)独立完成,思路清晰,回答问题准确→优
5.数字电子表的设计
1)正常计时:先设置当前时间,然后以秒(60)、分(60)、小时(24)计数,
要求使用60进制计数器及24进制计数器,以BCD码形式输出小时、分、秒
信号。
2)数码管用动态扫描实时显示计时的小时、分、秒。
评分方法:(及格、中、良、优)
完成1)→中。
完成1)2)受启发后完成,理解所做的设计→良
完成1)2)独立完成,思路清晰,回答问题准确→优
6.运算器的设计
1)键盘上有“0-9”及“+-=”按键,实现输入的2个一位十进制数的加、
减运算,要求采用矩阵键盘扫描方法实现按键的判断。
2)输入的数据和输出结果通过数码管显示出来。
评分方法:(中、良、优)
完成1)良
完成1)2)独立完成,思路清晰,回答问题准确→优
7.设计一个洗衣机控制器,控制洗衣机的电机按照下图要求运转。
评分方法:(及格、中、良、优)
完成基本功能→及格
使用状态机,回答问题准确→中
使用状态机,分模块,独立完成,思路清晰,回答问题准确→良
8.设计一个彩灯控制器,彩灯共20只,排成圆形,要求彩灯按如下规则变化:
(1)在第1个一分钟内,彩灯顺时针方向运行,且每秒只有一只彩灯发光;
(2)在第2个一分钟内,彩灯逆时针方向运行,且每秒只有一只彩灯发光;
(3)在第3个一分钟内,彩灯顺时针方向运行,且每秒只有2只彩灯发光;
(4)在第4个一分钟内,彩灯逆时针方向运行,且每秒只有2只彩灯发光。
评分方法:(及格、中、良、优)
完成上述功能:及格
独立完成,并有适当的功能扩展思路清晰,回答问题准确→中
9.数字密码锁设计
设计一个三位数的电子密码锁,通过输入的数字控制密码锁的开关,开锁期间用户
可通过change键自行设置密码;开锁时,先输入密码后,按下test键检测,密码正确时开锁;输出lockopen为高电平,lockclose为低电平,密码锁开启,否则lockopen 为低电平,lockclose为高电平,密码锁关闭;lockopen,lockclose分别用来驱动绿色和红色发光二极管,作为密码锁状态显示标志,任何状态下输入的三位数字(百位,十位,个位)将在七段共阴极数码管显示。
评分方法:(及格、中、良、优)
完成上述功能:及格
受启发后完成,理解所做的设计→中
独立完成,回答问题准确→良
独立完成,并且有功能扩展,比如键盘扫描判断按键,问题回答准确->优