eda技术及应用课程实训指导书

eda技术及应用课程实训指导书内容摘要：

信号的频率，N为计数器所累计的脉冲个数， T为产生 N个脉冲所需的时间。 所以，在 1秒时间内计数器所记录的结果，就是被测信号的频率。 被测频率信号取自实验箱晶体振荡器输出信号，加到主控门的输入端。 再取晶体振荡器的另一标准频率信号，经分频后产生各种时基脉冲： 1ms， 10ms， ，1s等，时基信号的选择可以控制，即量程可以改变。 时基信号经控制电路产生闸门信号至主控门，只有在闸门信号采样期间内 (时基信号的一个周期 )，输入信号才通过主控门。 f=N/T， 改变时基信号 的周期 T， 即可得到不同的测频范围。 第 6 页 共 16 页 当主控门关闭时，计数器停止计数，显示器显示记录结果，此时控制电路输出一个置零信号，将计数器和所有触发器复位，为新的一次采样做好准备。 改变量程时，小数点能自动移位。 设计四 拔河游戏机 设计一个能进行拔河游戏的电路。 电路使用 15个 (或 9个 )发光二极管，开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心点。 游戏双方各持一个按钮，迅速地、不断地按动，产生脉冲，谁按得快，亮点就向谁的方向移动，每按一次，亮点移动一次。 亮点移到任一方终端二极管时，这一方就获胜，此时双方按钮均无作用，输 出保持，只有复位后才使亮点恢复到中心。 用数码管显示获胜者的盘数。 教学提示 : 按钮信号即输入的脉冲信号，每按一次按钮都应能进行有效的计数。 用可逆计数器的加、减计数输入端分别接受两路脉冲信号，可逆计数器原始输出状态为0000，经译码器输出，使中间一只二极管发亮。 当计数器进行加法计数时，亮点向右移；进行减法计数时，亮点向左移。 由一个控制电路指示谁胜谁负，当亮点移到任一方终端时，由控制电路产生一个信号，使计数器停止计数。 将双方终端二极管 “ 点亮 ” 信号分别接两个计数器的 “ 使能 ” 端，当一方取胜时，相应的计数器 进行一次计数，这样得到双方取胜次数的显示。 设置一个 “ 复位 ” 按钮，使亮点回到中心，取胜计数器也要设置一个 “ 复位 ” 按钮，使之能清零。 设计五 乒乓球比赛游戏机 设 计一个由甲、乙双方参赛，有裁判的 3人乒乓球游戏机。 用 8个 (或更多个 )LED排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一只点亮的 LED指示球的当前位置，点亮的 LED依此从左到右，或从右到左，其移动的速度应能调节。 当 “球 ”(点亮的那只 LED)运动到某方的最后一位时，参赛者应能果断地按下位于自己一方的按钮开关，即表示启动球拍击球。 若击中 ，则球向相反方向移动；若未击中，则对方得 1分。 一方得分时，电路自动响铃 3秒，这期间发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。 设置自动记分电路，甲、乙双方各用 2位数码管进行记分显示，每计满 21分为 1局。 甲、乙双方各设一个发光二极管，表示拥有发球权，每隔 5次自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才有效。 教学提示 : 用双向移位寄存器的输出端控制 LED显示来模拟乒乓球运动的轨迹，先点亮位于某一方的第 1个 LED， 由击球者通过按钮输入开关信号，实现移位方向的控制。 也可用计数译码方式实现乒乓球运动轨迹的模拟，如利用加 /减计数器的 2个时钟信号实现甲、乙双方的击球，由表示球拍的按钮产生计数时钟，计数器的输出状态经译码驱动LED发亮。 任何时刻都保持一个 LED发亮，若发亮的 LED运动到对方的终点，但对方未能及时输入信号使其向相反方向移动，即失去 1分。 第 7 页 共 16 页 控制电路决定整个系统的协调动作，必须严格掌握各信号之间的关系。 设计六 交通信号等控制器 设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。 红、绿、 黄发光二极管作信号灯，用传感器或逻辑开关作检测车辆是否到来的信号。 主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。 主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。 主 、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行 45秒，支干道每次放行 25秒，设立 45秒、 25秒计时、显示电路。 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮 5秒黄灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间停到禁行线外，设立 5秒计时、显示电路。 教学提示 : 主、支干道用传感器检测车辆到来情况，实验电路用逻辑开关代替。 选择 1HZ时钟脉冲 作为系统时钟。 45 秒、 25 秒、 5 秒定时信号可用顺计时，也可用倒计时，计时起始信号由主控电路给出， 每当计满所需时间，即向主控电路输出 “ 时间到 ” 信号，并使计数器清零， 由主控电路启、闭三色信号灯或启动另一计时电路。 主控电路是核心，这是一个时序电路，其输入信号为：车辆检测信号（ A， B，；45 秒、 25 秒、 5 秒定时信号（ C， D， E）， 其输出状态控制相应的三色灯。 主控电路可以由两个 JK 触发器和逻辑门构成，其输出经译码后，控制主干道三色灯 R、 G、 Y和支干道三色灯 r、 g、 y。 设计七。