QUARTUS II实现电子秒表设计:精确计时与记忆功能
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更新于2023-03-03
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"该资源是广东工业大学一门名为《电子技术综合设计与实践》的课程设计,主题为电子秒表的设计。学生将利用可编程逻辑器件和QUARTUS II软件进行设计,包括计时器、译码器和驱动电路,目标是实现一个具有清零、启动/暂停计时、记忆功能的5位七段LED显示器秒表,最大计时范围为9分59秒99毫秒。设计还包括了简单的数据分析,能够显示最近3次记录中的最大和最小时间。"
这篇课程设计涵盖了多个电子工程和计算机硬件相关的知识点:
1. **计数器电路**:秒表的核心是计时电路,通常使用计数器芯片,如74HC161或74LS163,来累计时间单位。这些计数器可以递增计数,实现毫秒、秒、分钟的累加。
2. **译码器**:为了驱动七段LED显示器,需要使用译码器,如74HC47,将十进制数字转换成七段显示所需的信号。译码器能确保正确点亮LED段以显示正确的数字。
3. **驱动电路**:七段LED显示器需要适当的驱动电路来放大来自译码器的信号,确保足够的电流驱动LED发光。
4. **可编程逻辑器件 (PLD)**:在本设计中,学生将使用PLD,可能是CPLD或FPGA,如ALTERA的DE2开发板上的Cyclone系列芯片,通过QUARTUS II软件进行编程,实现所需逻辑功能。
5. **QUARTUS II软件**:这是一款用于设计、仿真和编程PLD的工具,学生将学习如何使用其原理图输入方法来绘制电路,并通过软件进行编译和仿真,以验证设计的正确性。
6. **控制逻辑**:设计需要实现清零、启动/暂停、复位功能,这需要额外的控制逻辑电路,可能包含触发器和门电路,用于处理开关输入并控制计数器的状态。
7. **存储器元素**:为了记忆最近3次的时间记录,设计可能包含一些简单的存储元件,如触发器或SRAM,用来存储最大和最小时间值。
8. **系统集成**:将所有上述组件整合到一起,形成一个完整的电子秒表系统,这涉及到电路布局、信号路由和电源管理等多个方面。
9. **电路验证**:学生将在DE2开发板上实现设计,通过硬件验证其功能,确保与仿真结果一致。
10. **设计报告**:最后,学生需编写设计报告,详细阐述设计过程、遇到的问题、解决方案以及最终成果,这是对学习过程和技能掌握的全面总结。
这个课程设计旨在提高学生的实践能力和理论知识的结合,通过实际操作来深化对数字逻辑、电子设计和软件工具的理解。
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