EDA课程设计2010.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,EDA,技术基础课程设计项目介绍,3/6/2026,什么是设计,维基百科,:,最简单的关于设计的定义、就是一种“有目的的创作行为”,.,同时设计的过程是要经历情报的收集及分析,.,再将不同的情报筑起一件作品,.,故设计又可以叫作,情报的建筑,.,英汉双解计算机词典：,design,设计,The process of defining the software architecture,components,modules,interfaces,test approach,and data for a software system to satisfy specified requirements.,为使一软件系统满足规定的要求而确定软件体系结构、部件、模块、接口、测试方法和 数据的过程。,设计 课程作业,例：单摆测量重力加速度实验,1.,基于,FPGA,的交通灯控制器,有一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，主干道为南北向，支干道为东西向。为确保车辆安全，迅速地通行，在交叉道口的每个入口处设置了红，绿，黄,3,色信号灯。,（,1,）主干道绿灯亮时，支干道红灯亮，反之亦然，两者交替允许通行，主干道每次放行,55s,，支干道每次放行,25s,。每次由绿灯变为红灯的过程中，黄灯亮,5s,作为过渡。,（,2,）能实现正常的倒计时显示功能。,（,3,）能实现总体清零功能：计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。,（,4,）能实现特殊状态的功能显示：进入特殊状态时，东西、南北路口均显示红灯状态。,发挥部分：,(1),增加左转允许控制功能,（,2,）选择学校附近一个实际路口，按实际数据设计出该路口交通灯控制器。,2.,频率计的设计,用,FPGA,设计一个频率计，具体要求如下：,(1),测量频率范围：,10Hz,100kHz,(2),精度：,2%,(3),测量波形：方波，,(4),量程选择：拨码开关或键控,(5),可选择的工作模式：周期测量或频率测量,(6,）为测试验证频率计自行设计简易方波信号发生器,发挥部分：,（,1,）自动量程（,2,）提高精度（,3,）拓宽量程（,4,）等精度方案,（,5,）设计出一套频率计前置整形电路方案（采用模拟电路或者模数混合，仅设计和仿真，不制作），要求能自适应峰峰值在,0.2V,至,10,伏的非方波输入信号，带宽不小于,10Hz,100kHz,，输出信号能接入本课题设计的频率测量模块。,3.,相位差测量模块的设计,用,FPGA,设计一个测量两路同频率信号相位差的模块，具体要求如下：测量信号频率范围：,20Hz,20kHz,，精度：,2,度，测量波形：方波。,自行设计相位差可控双路输出脉冲源作为被测对象。,发挥部分,：,（,1,）相位差和频率交替显示或同时显示,（,2,）提高测量精度,（,3,）拓宽频率范围到,20Hz,200kHz,（,4,）设计出一套相位计前置整形电路方案（采用模拟电路或者模数混合，仅设计和仿真，不制作），要求能自适应峰峰值在,0.2V,至,5,伏的非方波输入信号，尽量减少两路输入信号幅度不一致引入的误差，带宽不小于,20Hz,20kHz,，输出信号能接入本课题设计的相位差测量模块。,4.,气垫导轨实验用数字毫秒计的设计,模式：脉宽、周期,输入信号通道数：,2,要求能记忆最近,4,个测量数据，可键控依次读出。,发挥部分,：,(1),依据挡光片几何尺寸，直接显示速度,(2),速度在不恰当范围时的声光提醒功能。,本项目的具体要求和技术参数请查阅有关资料并自行到大学物理实验中心调研确定，例如测量的时间范围、精度要求以及适合正常实验的速度范围等。,5.,智能抢答计时器的设计,要求：设计一个,8,路抢答计时器,（,1,）当有某一个参赛者下按抢答开关时。相应显示灯亮。并伴有声响,;,且此时抢答器不再接受其他输入信号；,（,2,）电路具有回答问题时间控制功能。要求回答问题时间小于等于,120s,。时间显示采用倒计时方式。当达到限定时间时。发出声响以示警告,（,3,）主持人复位功能和启动抢答功能。,发挥部分：,（,1,）记录本次抢答成功者的抢答延时（精确到,0.01s,），主持人可在复位前查看。,（,2,）记录各参赛者本次抢答延时（精确到,0.01s,），主持人可在复位前翻查。,6.,微波炉定时控制器的设计,要求：,（,1,）启动开关；,（,2,）复位开关；,（,3,）烹调时间设置和显示；,（,4,）,“,火力,”,设置（分大中小三档）；,（,5,）七段码测试：上电或按,TEST,键可以测试七段码管，显示为“,8888”,；,（,6,）启动输出和,”,火力,”,输出（可用,LED,显示代表）；,（,7,）设定时间后，按启动键开始烹调，同时显示剩余时间，时间为,0,时，显示烹调完成信息“,End”,，并输出提示音,发挥部分：,1.,故障信号有效时，停止输出，显示信息“,Err”,，输出间歇报警声音,2.,烹调方案预设和调用,7.,数字钟的设计,（,1,）,24,小时计时显示（时分秒）；,（,2,）具有时间设置功能（时，分）；,（,3,）具有整点提示功能；,（,4,）实现闹钟功能（定时，闹响）；,发挥部分：,(1),实现年月日星期功能，可与时分秒交替显示,(2),按我校现行作息时间表输出打铃信号,;,8.,病房呼叫系统,设计要求,（,1,）用,8,个开关模拟,8,个病房的呼叫输入信号，,1,号优先级最高；,1,8,优先级依次降低；,（,2,）用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号时显示,0,；有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其他呼叫用指示灯显示）；用四个数码管显示呼叫等待时间（,mm ss,）。,（,3,）凡有呼叫 发出,5,秒的提示声；呼叫,3,分钟未处理输出报警信号。,发挥部分：对低优先级的呼叫进行存储，处理完高优先级的呼叫，再进行低优先级呼叫的处理,9.,出租车计费器,设计一个出租车自动计费器，计费包括起步价、行车里程计费、等待时间计费三部分。起步价为,8.0,元，,3,公里之内按起步价计费，超过,3,公里，每公里增加,1.6,元，等待时间单价为每,1,分钟,0.1,元。用数码管显示总金额、总里程、等待时间（可键控交替显示）。设汽车每前进十米里程传感器输出一个脉冲。,设计一个测试用模拟车速的脉冲源，模拟的车速可通过按键调整，范围为,5km/h 200km/h,发挥部分,：,（,1,）使用非易失存储器（例如,EEPROM,）实现里程以及收费累计数存储功能,（,2,）按长沙市某种车型出租车现行收费标准设计计费器。,10.,步进电机转角控制系统设计,基本要求,用键盘控制步进电机启动、停止、转角、速度及方向。设计适当的方式显示以上状态。,扩展要求,1.,用红外遥控控制电机启动、停止、转角、速度及方向,2.,完成一个以上自定义工艺控制流程,3.,与 “正交编码脉冲发生器及解码器设计”小组联合，实现电机闭环控制,4.,用,LED,点阵屏动态显示电机运行状态,11.,正交编码脉冲发生器及解码器设计,1,、基本要求,（,1,）设计测试用正交编码脉冲发生器，信号频率在,20Hz,200kHz,可调 ，相序可变。,（,2,）设计正交编码脉冲解码模块，解码结果显示为转向和转速。解码对象分别为自行设计的正交编码脉冲发生器和指定的编码器实物。,2,、扩展要求,（,1,）拓宽脉冲频率上限,（,3,）与 “步进电机转角控制系统设计”小组联合，实现电机闭环控制。,12.,直流电机,PWM,调速模块设计,基本要求,用键盘控制直流电机启动、停止、调速。要求有点动调速和连续升速降速等功能，可显示,PWM,波的频率和占空比。,扩展要求,1.,测量并显示电机转速,2.,设计软启动功能,3.,独立的角加速度限制模块,13.LED,点阵屏显示控制模块,1,、基本要求,学习和掌握,LED,点阵显示原理，设计一个按键控制,LED,点阵显示模块，将按键对应的字符（可自定义）在,LED,点阵上显示出来。,2,、扩展要求,(1),在,LED,点阵上循环显示“,0123”,。,(2),四个按键作为上下左右控制点阵屏亮点移动。,(3),用按键控制在点阵屏描点画图。,（,4,）可保存描出的图案并设定通过某按键调出。,分组,团队意识，团队精神,分,AB,两个大组，,26,个小组，,每小组,5,人,A1A13,B1B13,实验室计算机使用：,云理科楼,C306:,19,周 三四五下午,A,组，三四五上午,B,组,20,周 上午,A,组，下午,B,组,上午,9,：,0012,：,00,，下午,14,：,0017,：,00,上述所有时间均有老师指导答疑,其他时间请各小组自行组织进行课程设计工作,进度要求：,20,周三前完成实验调试,20,周 周三周四文档写作整理,18,周五：答辩讨论，每小组推一个代表，讲解,8,分钟左右,EDA,技术基础课程设计题,1.,基于,FPGA,的交通灯控制器,2.,频率计的设计,3.,相位差测量模块的设计,4.,气垫导轨实验用数字毫秒计的设计,5.,智能抢答计时器的设计,6.,微波炉定时控制器的设计,7.,数字钟的设计,8.,病房呼叫系统,9.,出租车计费器,10.步进电机转角控制系统设计,11.,正交编码脉冲发生器及解码器设计,12.,直流电机,PWM,调速模块设计,13.LED,点阵屏显示控制模块,祝大家课程设计顺利！,