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电子学课程设计
目录
电子学课程设计....................................................................................................................................................... 1
1. 综述...................................................................................................................................................................... 1
2. 课程设计的性质、目的和任务............................................................................................................................ 1
3. 课程设计基本要求............................................................................................................................................... 2
4. 乘法器总体设计................................................................................................................................................... 2
5. 设计内容与仿真结果........................................................................................................................................... 3
1. 防抖存数部分....................................................................................................................................................... 3
2. 输入模块部分....................................................................................................................................................... 8
3. LED 显示部分........................................................................................................................................................ 9
6. 乘法部分............................................................................................................................................................. 10
7. 选择显示部分..................................................................................................................................................... 13
8. 数码管显示部分................................................................................................................................................. 14
9. 整体结果............................................................................................................................................................. 15
10. 附 2 进制转 BCD 码........................................................................................................................................... 16
11. 总结.................................................................................................................................................................. 18
1. 综述
2. 课程设计的性质、目的和任务
创新精神和实践能力二者之中,实践能力是基础和根本。这是由于创新基于实践、源于
实践,实践出真知,实践检验真理。实践活动是创新的源泉,也是人才成长的必由之路。
1
通过课程设计的锻炼,要求学生掌握电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力,
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,培养学生的创新精神。
3. 课程设计基本要求
掌握现代大规模集成数字逻辑电路的应用设计方法,进一步掌握电子仪器的正确使用方
法,以及掌握利用计算机进行电子设计自动化(EDA)的基本方法。
4. 乘法器总体设计
本设计由防抖存数模块,输入模块,乘法模块,LED 显示模块,选择显示模块以及数码
管显示模块组成。可实现两个 5 位数相乘。用发光二极管显示输入数值,用 7 段显示器显示
十进制结果。乘数和被乘数分两次由实验箱上的按键输入,同时在数码管显示分别显示乘数
与被乘数。输入显示和计算结果显示,采用分时显示方式进行,可参见计算器的显示功能,
显示采用 16 进制。KEY1~KEY5 为数 A、数 B 的输入端,KEY6 表示乘号,KEY7 表示等号。初始
时刻数码管显示“00”,此时可直接输入数 A,数码管显示数 A,此后按下 KEY6,表示数 A 输入
完毕,此后输入为数 B,数码管显示数 B,数 B 输入完毕,按下 KEY7,对输入的两数进行乘
法计算,并由数码管显示结果。
各模块均由 VHDL 语言编写,例化成元件后采用原理图法进行连接。可简单清晰地描述
各模块之间信号的传递。
实验箱主要由 EPM7128SLC84-15 及其外围电路组成,箱上 LED 及数码管均为共阳极接法,
按键按下时输出高电平。
乘法器整体设计如下图所示:
2
5. 设计内容与仿真结果
1. 防抖存数部分
本设计采用按键输入,所以需对按键进行防抖,同时,由于按键按下后会弹起,不能保持
输出高电平,所以须对输入处理,此处曾设计了两种方案:
方法一、 采用 RS 触发器搭建而成,R 端接地,在时钟上升沿触发下,S 端输入高电平(按
下按键)时 Q 端输出为高,此后 S 端输入低电平(松开按键),Q 端保持输出为高。
用 RS 触发器搭建的实现方式如图:
3
但此方法在输入 A 时置为高的位,输入 B 时仍为 1,此时需要清零。所以将清零端接到”
乘法”(图中为”CHENG”)控制端,按下此键,表示数 A 输入完成,同时对前 5 位清零。按下
“等号”(图中为”DENGYU”)后,计算完成,需对各位清零。在试验箱上实验时发现,用一位
按键清零,干扰十分严重,只要有输入就会对其他位清零。故采用两位同时控制清零。
“CHENG” 与“RES” 同时按下清前 5 位,“DENGYU”与“RES”同时按下清各位 零 。 注 意 按
“CHENG”的时间前后都要长于按“RES”的时间,按“DENGYU”的时间前后要短于按“RES”的时
间,才能达到正确的效果。仿真结果如图:
4
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kuangsh1988
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