《硬件描述语言》考试说明

《硬件描述语言》课程的测试说明

教务处：

使用电子技术2009-1班开设的《硬件描述语言》是一门专业必修技术课，其目的是培养学生了解现代电子技术方法，掌握利用VHDL语言、EDA工具和FPGA/CPLD芯片，进行数字集成电路的设计能力，对利用硬件描述语言(HDL)进行集成电路设计的能力要求很高。根据教学改革的需要，为培养学生实际分析和设计能力，拟定了该门课程考核方式如下：

一、根据工程化设计思路，由学生个人或以团队形式（团队不超过三

人组成，但必须注明个人完成的VHDL程序设计的内容）完成VHDL程序设计。

二、设计题目采用教师指定和学生自选相结合的方式，相同题目重复

度不得超过2组。

三、完成要求：

1.设计能上机运行通过并得到正确的结果，否则计0分。

2.在教学资源网站提交课程设计报告，其要求如下：

●课程设计报告的基本要素

①设计题目

②分析过程

③设计过程

④总结

●课程设计报告的格式

采用统一的封面设计（附后）。纸张为A4，页边距上下各2.5cm，左右各3.17 cm；正文采用楷体_GB2312、四号字，标题字体采用黑体、四号；行距为单倍行距，首行2个字符。

三、评分方式：根据平时作业占10%，平时出勤占10%，实验占20%，

课程设计占60%，综合进行评分。

四、必须在规定的时间内上交，否则按缺考处理，以0分计。

五、如果本次测试不合格，仍采用上述方法进行补考。

任课教师：教研室主任：系主任：年月日年月日年月日

参考题目

A组（满分为70分）：

1、只读存储器（ROM）

设计一个32字节的只读存储器（ROM），该系统由数据存储单元和数据输出单元构成，要求数据输出单元的EN端为“1”时，输出数据；为“0”时，输出为高阻状态。

2、序列计数器

序列计数器的基本功能是对一个8bit宽二进制数中的连续为0的个数进行统计。具体的规则是：在单个时钟脉冲时间内，完成对8bit二进制数的统计，并且要求在整个序列中只能有一串连0出现，即8bit中0是相邻的。此时，我们认为输出有效，并且输出连0的个数；否则认为无效，并且连0计数器清0，同时输出错误指示信号。这里规定全1的序列为有效序列，其连0的个数为0个。例如：

“00000000”合法，其计数值为8；“11111111”合法，其计数值为0；“11100011”合法，其计数值为3；“11011001”不合法，计数值清零，并且输出错误指示。

3、汽车尾灯控制电路

设计一个汽车尾灯的控制电路，用6只发光二极管模拟6盏汽车尾灯（汽车尾部左、右各3盏），用两个开关作为转弯控制信号（一个开关控制右转弯，另一个开关控制左转弯）。要求：当汽车往前行驶时（此时两个开关都未接通），6盏灯全灭。当汽车转弯时，若右转弯（即右转弯开关接通），右边3盏尾灯从左到右顺序亮灭，左边3盏灯全灭；若左转弯（即左转开关接通），左边3盏尾灯从右至左顺序亮灭，右边3盏灯全灭。当左、右两个开关同时接通时，6盏尾灯同时明、暗闪烁。

B组（满分80分）

1、数字密码锁

设计一个数字密码锁，用户可输入4位的二进制数，连续输入3次不正确则报警。开锁密码可手动预置，并可进行修改密码，取消报警。

2、点阵显示

在一个16*16的点阵使用逐列循环扫描的方式来不间断地显示VHDL这4个英文字母。

3、数字秒表

设计一块数字秒表，能够精确反映计时时间，并完成复位、计时

功能。秒表计时的最大范围为1小时，精度为0.01秒，并可显示计时时间的分、秒、0.1秒等度量。

4、多路彩灯控制器

设计一个多路彩灯控制器，能够在6种不同的彩灯花型之间进行循环变化，并可设置花型变化的节奏，且可进行复位。

5、交通灯控制器

设计一个十字路口的交通灯控制器，能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿灯的指示状态。要求两条交叉道路上的车辆交替运行，南北方向通行时间为30s，东西方向通行时间为20s，时间可修改。控制器有复位功能，显示时间功能。

C组（满分为95分）：

1、出租车计费系统的VHDL实现

以CPLD/FPGA为主体，设计并制作一台出租车计费系统。

基本要求：

●里程显示，显示方式为XXX.X，单位为km精确到0.1km

●里程单价显示，显示方式为X.XX，单位为元/km，根据每天不同

的时间段有两种情况：当时间段为06：00～23：00时单价为1.40元/km，其他时间段单价为1.80元/km；

●费用的计算及显示，出租车的起价为5.00元，当里程小于2km

时，按起价计算费用；当里程大于2km时，按下式计算费用：费用=里程×里程单价＋等候时间×等候单价费用显示方式为XXX：XX，单位为元；

当出租车在正常运行状态下，应能显示当前的时间；在熄火的情况下，时钟必须正常运行，但是可以不显示时钟；

2、多功能电子表

设计一个含有数字钟、万年历的多功能电子表。数字钟以“秒”作为基准信号，可显示时、分、秒。同时可实现整点和半点报时。万年历以“日”作为基准时间信号，并可显示年、月、日，其中计“年”范围从0000至9999。可手动校准年月、日、时、分的功能。

设计参考资料

1、教材

2、EDA实验装置原理图和指导书

2011——2012学年第1学期

《硬件描述语言》课程设计

班级：_____________________

学号：_____________________

姓名：_____________________

若为团队设计，请依次将小组成员的学号、姓名对应填于划线处；请勿改变该封面的格式（特别是划线的长度）

红色说明文字，请自行删除