课程设计数字跑表

《数字逻辑》课程设计实验报告设计题目：数字跑表组员：陈从圳黎文杰刘强黎振锋指导老师：麦山日期：2014/12/281设计意义及要求1.1设计意义在本次数字跑表课程设计中，我们将用到自己所学的数字电子技术方面的知识，通过思考设计出符合要求的电路。

将理论与实践相结合，加深自对所学知识的理解，并提高应用能力。

本设计需要我们选择合适的芯片和元件并正确使用来实现数字跑表的功能。

这就要求我们牢固掌握计数器的功能和各种进制的转换、译码器和数码管的使用、门电路的控制作用以及时序脉冲的产生方法等。

各种电路的组合需要经过精密的计算和思考，整合各个功能电路，使之到道数字跑表的基本要求。

这对我们熟悉各种芯片的功能用途很有帮助，可以开阔我们的眼界，使我们去接触一些在课堂上并不常使用的元件。

在探究问题的最优解决方案时，我们将学会从各个方面考察探究和比较各个方法，并学会发散性的思考问题，不局限与已学的方法和他人的经验，力求创造性的解决问题，找到最优的方案。

在本次设计中，我们不但可以加深对课本知识的理解，并且在实践能够提高自己的分析能力、设计能力、团结合作能力以及抗挫折的心理调节能力。

通过此次设计，我们对于电子技术的兴趣将大大提高，使我们以更加严谨认真的态度去对待在未来的学习。

1.2设计要求的计时器。

2）具有开始计时/暂停/继续的功能；用6个数码管分别显示百分秒、秒和分钟。

2方案设计2.1设计思路数字跑表包括时序脉冲产生模块 计时模块 显示模块 控制模块。

1).时序脉冲产生模块是利用555计时器构成能产生特定脉冲的多谢振荡器 产生100Hz的脉冲信号 满足数字跑表的脉冲需求2) .计时模块是用多功能计数器产生一百进制和六十进制 实现数字跑表的计数功能3)利用各种逻辑门电路对计数器进行控制，实现数字跑表的启动、暂停和清零。

4)利用译码器和数码管实现译码及显示功能。

5)考虑到电路存在的各种延时及干扰等实际因素，在理论的基础上添加一下元器件，减少延时和干扰。

数字跑表设计eda课程设计摘要：一、引言1.课程背景介绍2.数字跑表设计意义二、数字跑表设计原理1.跑表系统架构2.数字跑表核心模块三、EDA工具介绍1.EDA工具的作用2.EDA工具的选择四、数字跑表设计流程1.设计输入2.设计仿真3.物理布局4.物理验证5.结果分析与优化五、数字跑表设计实践1.设计参数设定2.使用EDA工具进行设计3.设计验证与优化六、数字跑表设计成果与应用1.设计成果展示2.设计实用性分析3.设计前景展望七、总结与展望1.课程学习总结2.数字跑表设计发展趋势正文：一、引言随着科技的飞速发展，电子设计自动化（EDA）技术在电子设计领域中的应用越来越广泛。

数字跑表作为一种实用且具有较高技术含量的电子设备，其设计过程离不开EDA技术的支持。

本课程设计旨在让学生掌握数字跑表的设计方法，熟悉EDA工具的使用，提高实际动手能力和创新能力。

二、数字跑表设计原理数字跑表设计主要包括系统架构设计和核心模块设计两部分。

系统架构设计要求明确整个跑表的组成，包括时钟模块、计数模块、显示模块、控制模块等。

核心模块设计则是针对各个功能模块提出具体的实现方案，如采用何种器件、电路拓扑结构等。

三、EDA工具介绍EDA工具在数字跑表设计过程中发挥着至关重要的作用。

它能帮助设计师快速完成电路设计、仿真、验证及优化等任务。

常见的EDA工具包括原理图编辑器、布图布线工具、仿真器、时序分析工具等。

本课程将使用某款EDA工具进行数字跑表的设计。

四、数字跑表设计流程1.设计输入：根据数字跑表的功能需求，编写设计说明书，明确各个模块的功能、性能参数及接口关系。

2.设计仿真：利用EDA工具进行电路仿真，验证电路的正确性。

3.物理布局：根据电路原理图，进行物理布局设计，考虑器件摆放、连线走向等因素。

4.物理验证：对物理布局进行验证，确保电路符合制程要求。

5.结果分析与优化：分析仿真结果，找出存在的问题，对设计进行优化。

五、数字跑表设计实践1.设计参数设定：根据数字跑表的实际需求，设定各项性能参数，如时钟频率、计数范围等。

数字跑表课程设计研究内容一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字跑表的基本概念，掌握其计时原理和操作方法；2. 学生能运用所学知识，分析并解释数字跑表在实际运动中的应用；3. 学生了解数字跑表在体育赛事中的重要作用，掌握相关赛事规则。

技能目标：1. 学生能够熟练操作数字跑表，进行简单的计时和数据处理；2. 学生通过实际操作，培养观察、分析、解决问题的能力；3. 学生学会运用数字跑表进行运动训练，提高运动效果。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对体育运动的兴趣，增强运动参与的积极性和主动性；2. 学生通过数字跑表的学习，认识到科技在体育领域的重要作用，增强科技创新意识；3. 学生在学习过程中，培养团队合作精神和公平竞争意识，树立正确的价值观。

课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论知识与实际操作，注重培养学生的动手能力和实际应用能力。

学生特点：学生处于好奇心强、求知欲旺盛的年级，具有一定的逻辑思维能力和动手能力，但需加强对体育运动和科技知识的了解。

教学要求：教师应结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究数字跑表的知识，注重培养学生的实际操作能力和运动素养。

同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在学习过程中形成正确的价值观。

通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 数字跑表基础知识：- 数字跑表的定义与功能；- 计时原理与计时方法；- 数字跑表在体育赛事中的应用。

2. 数字跑表操作与使用：- 数字跑表的结构与按键功能；- 数字跑表的操作流程；- 实际操作练习与问题解决。

3. 数字跑表在运动训练中的应用：- 运动训练中的计时需求；- 数字跑表在跑步、游泳等运动项目中的使用；- 提高运动训练效果的方法与策略。

4. 体育赛事规则与数字跑表：- 常见体育赛事的规则要点；- 数字跑表在赛事中的重要作用；- 赛事现场操作注意事项。

教学大纲安排：第一课时：数字跑表基础知识学习；第二课时：数字跑表操作与使用；第三课时：数字跑表在运动训练中的应用；第四课时：体育赛事规则与数字跑表。

eda数字跑表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解EDA（电子设计自动化）的基本概念，掌握数字跑表的工作原理；2. 学生能掌握数字跑表设计中所涉及的电子元件、电路图及编程知识；3. 学生能了解数字跑表在实际应用中的功能与作用。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并搭建简单的数字跑表电路；2. 学生能通过编程实现对数字跑表的调试与优化；3. 学生能运用团队协作、问题解决和创新能力，完成数字跑表的设计与制作。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子科技的兴趣和热情，增强实践操作的信心；2. 学生培养团队协作精神，提高沟通与表达能力；3. 学生认识到科技对社会发展的作用，树立创新意识，增强社会责任感。

课程性质：本课程为实践性、综合性课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力、创新能力和团队合作能力。

学生特点：六年级学生具有一定的电子知识基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇心，善于合作与探究。

教学要求：教师需引导学生掌握EDA数字跑表的基本知识，注重实践操作，鼓励学生创新与思考，提高学生的问题解决能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的达成。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，提高综合素质。

二、教学内容1. 电子设计自动化（EDA）基础理论：- EDA概念及其发展历程；- 数字跑表的基本原理与功能。

2. 数字跑表电路设计：- 常用电子元件的特性与选型；- 电路图绘制及仿真；- 数字跑表电路搭建与调试。

3. 编程与控制：- 编程环境及编程语言介绍；- 数字跑表程序设计；- 程序调试与优化。

4. 实践操作与团队协作：- 分组进行数字跑表设计与制作；- 团队合作、问题解决与创新能力培养；- 实践成果展示与评价。

教材章节关联：本教学内容与教材中“电子设计自动化”、“数字电路设计”和“编程控制”等章节相关。

具体内容包括：- 电子设计自动化：第1章；- 数字电路设计：第3章；- 编程控制：第5章。

EDA数字跑表课程设计代码一、课程目标知识目标：1. 理解EDA工具的基本原理和使用方法；2. 掌握数字跑表的基本功能及其设计原理；3. 学会使用硬件描述语言（如Verilog）编写简单的数字跑表代码；4. 了解数字电路设计中时序逻辑的应用。

技能目标：1. 能够运用EDA工具进行数字跑表的原理图绘制与仿真；2. 能够独立编写并进行数字跑表的代码调试；3. 培养学生动手实践能力，提高问题解决和团队合作能力；4. 学会查阅相关资料，提高自主学习能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子设计自动化（EDA）技术的兴趣和热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据和实验结果的准确性；3. 增强学生的团队协作意识，培养良好的沟通与表达能力；4. 培养学生面对挑战时的自信心和积极心态，激发创新意识。

本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。

通过本课程的学习，学生将掌握EDA数字跑表的设计方法，提高实践操作能力，培养良好的学习态度和团队协作精神，为后续相关课程学习打下坚实基础。

1. EDA工具简介：介绍EDA工具的基本概念、发展历程和作用；- 教材章节：第1章 EDA技术概述2. 数字跑表设计原理：- 教材章节：第2章 数字电路设计基础- 内容：时钟信号、计数器、译码器等基本组成部分及其工作原理；3. 硬件描述语言Verilog基础：- 教材章节：第3章 硬件描述语言Verilog HDL- 内容：Verilog语法、数据类型、运算符、模块结构及常用语句；4. 数字跑表代码编写与调试：- 教材章节：第4章 数字电路设计实例- 内容：根据设计原理编写数字跑表代码，利用EDA工具进行仿真与调试；5. 数字跑表综合应用：- 教材章节：第5章 数字电路系统设计- 内容：将所学知识应用于实际项目中，进行数字跑表的原理图绘制、代码编写、仿真验证及硬件测试。

教学进度安排：1. EDA工具简介（1课时）2. 数字跑表设计原理（2课时）3. 硬件描述语言Verilog基础（3课时）4. 数字跑表代码编写与调试（4课时）5. 数字跑表综合应用（2课时）1. 讲授法：- 在EDA工具简介、数字跑表设计原理等理论知识点，采用讲授法进行教学，为学生提供清晰的知识框架和理论指导。

基于fpgh数字跑表课程设计一、教学目标本课程旨在通过fpgh数字跑表的学习，让学生掌握数字跑表的基本原理、使用方法及其在实际中的应用。

具体的教学目标如下：1.了解数字跑表的基本原理。

2.掌握数字跑表的使用方法。

3.掌握数字跑表在实际中的应用。

4.能够独立操作数字跑表进行测量。

5.能够根据实际需要选择合适的数字跑表。

6.能够对数字跑表进行简单的故障排查和维护。

情感态度价值观目标：1.培养学生对科学技术的兴趣和好奇心。

2.培养学生勇于实践、积极探究的科学精神。

3.培养学生珍惜时间、高效利用时间的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字跑表的基本原理：介绍数字跑表的工作原理、组成部分及其功能。

2.数字跑表的使用方法：讲解如何正确操作数字跑表进行测量，包括基本操作和注意事项。

3.数字跑表在实际中的应用：举例说明数字跑表在各个领域的实际应用，如运动、交通、工程等。

4.数字跑表的维护与故障排查：介绍数字跑表的日常维护方法及故障排查技巧。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

具体包括：1.讲授法：讲解数字跑表的基本原理、使用方法及其应用。

2.讨论法：学生针对数字跑表的实际应用展开讨论，分享彼此的经验和心得。

3.案例分析法：通过分析具体案例，使学生更好地理解数字跑表在实际中的应用。

4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作数字跑表，提高操作技能。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的数字跑表教材，为学生提供系统的理论知识。

2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。

4.实验设备：准备充足的数字跑表设备，确保每个学生都能动手操作。

5.网络资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和实践案例。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生在fpgh数字跑表课程中的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估其对课程内容的理解和掌握程度。

第一章引言数字电子技术的应用一直在向着广度和深度扩展。

时至今日,“数字化”的浪潮几乎席卷了电子技术应用的一切领域。

由于电子产品的更新周期日益缩短,新产品开发速度日益加快,因而对电子设计自动化(EDA)提出了更高的要求,也有力地促进了EDA技术的发展和普及。

在数字集成电路方面,电路的集成度如摩尔定律(Moore’s Law)所预言的那样，以每1-2年翻一番的速度增长，使电路的复杂程度越来越高、规模越来越大。

同时，在基本技能方面，对使用EDA工具的能力也提出了更高的要求。

因此，学好EDA课程设计至关重要。

第二章 设计说明1.器件介绍-集成十进制加法计数器74160集成同步十进制加法计数器74160。

图2-1给出了74160的引脚排列图和逻辑符号图。

除了具有十进制加法计数功能外，还具有异步复位、同步预置数和计数状态保持、对输入的时钟信号进行分频等功能。

CLRN 为异步复位端,LDN 为预置数控制端,A-D 为预置状态输入端,RCO 为进位输出端,ENT 和ENP 为工作状态控制端(双使能端)。

图2-1 74160逻辑符号图 表2-1 74160功能特性 表2-2是74160的功能表,它给出了各种控制信号作用下计数器的工作状态,具体如下。

序号 CLK CLRN LDN ENP ENT 工作状态 1 × 0 × × × 复位 2 ↑ 1 0 × × 预置数 3 ↑ 1 1 1 1 正常计数 4 × 1 1 × 0 保持,且C=0 5×110 1保持表2-2 74160的功能表⑴当CLRN=0时,无论其他功能端为何状态,计数器都将复位,有QD ～QA=0000(注:QD 为状态端最高位)。

⑵当CLRN=1、LDN=0时,计数器处于预置数状态。

在出现此情况后的第一个CLK 上升沿,将预置输入端加载的数据送入计数器,即有QD ～QA=D ～A(注:D 为置入端最高位)。

课程设计数字跑表一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字跑表的基本原理和操作方法，培养学生对数字技术的兴趣和好奇心，提高学生的实践能力和创新精神。

具体来说，知识目标包括了解数字跑表的定义、结构和功能，理解数字跑表的工作原理；技能目标包括学会使用数字跑表进行计时和计数，能够进行简单的故障排除和维护；情感态度价值观目标包括培养学生对数字技术的热爱和责任感，增强学生的团队合作意识和沟通能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字跑表的基本原理、操作方法和应用实践。

具体包括以下几个方面：1. 数字跑表的定义和分类；2. 数字跑表的结构和功能；3. 数字跑表的工作原理；4. 数字跑表的操作方法和使用注意事项；5. 数字跑表的应用实践和案例分析。

三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

包括：1. 讲授法：通过教师的讲解，使学生了解数字跑表的基本原理和操作方法；2. 讨论法：通过小组讨论，培养学生的思考能力和团队合作意识；3. 案例分析法：通过分析实际案例，使学生掌握数字跑表的应用实践；4. 实验法：通过动手实验，培养学生的实践能力和创新精神。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1. 教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习材料；2. 参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系；3. 多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣和效果；4. 实验设备：准备数字跑表等相关实验设备，为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。

平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的表现等进行评估；作业将根据学生的完成情况和质量进行评估；考试将根据学生的答题情况和得分进行评估。

评估结果将及时反馈给学生，以帮助学生了解自己的学习情况，提高学习效果。

一、设计题目及要求设计题目：数字跑表要求：1 具有暂停，启动功能；2 具有重新开始功能；3 用六个数码管分别显示百分秒，秒和分钟。

二、设计过程及内容总体设计：第一，对于要实现的暂停、启动和重新开始功能，需要有一个控制模块完成相关控制。

第二由题意可知需要一个分频模块，将实验箱提供的频率转换为100HZ即数字跑表百分秒的频率。

第三是计时模块，完成跑表的百分秒、秒和分钟的计时功能。

第四由于实验箱提供的数码显示是扫描显示，这就需要一个选时模块。

第五部分则是显示模块。

详细设计过程：根据要求，将设计分成五个模块：1、控制模块：使跑表具有启动、暂停及重新开始的功能；2、分频模块：将实验箱所提供的频率转换为设计题目所需要的100HZ 的时钟脉冲；3、计时模块：进行百分秒、秒、分的计时，并且将当前时间输出给选时模块；4、选时模块：从计时器得到当前时间输出给显示模块；5、显示模块：通过数码管显示时间。

总图如下：仿真波形：第一个模块：控制模块控制模块主要运用了两个D触发器，输入到触发器的时钟信号CLK1频率为2.86Hz，对电路起到了防抖的功能。

START/STOP为启动\暂停按钮，当跑表为START状态时CLK端为高电平，Q为1，时钟信号输出，当跑表为STOP状态时CLK端为低电平，Q为0，时钟信号不输出，从而实现开始和暂停的功能。

与门可控制时钟信号是否被输出到下一级。

RESET端为全局清零按钮，接到控制模块和计时模块的清零端，负责将计数器清零。

当RESET为低电平时，控制模块和总计数器模块清零，跑表重新开始工作。

电路图如下：仿真波形：第二个模块：分频模块为了将实验箱提供的1465HZ转换成实验需要的100HZ，我将74161接成15进制计数器，实现分频的功能，转换为100HZ的近似时钟信号。

然后将输出的时钟接入到计时模块。

电路图如下：仿真波形：第三个模块：计时模块计时模块由一个100进制计数器和两个60进制计数器构成，从而实现百分秒向秒、秒向分的计数功能需求。