数字系统课程设计.ppt
数字电路设计与数字系统课程设计
数字电路设计与数字系统课程设计1. 简介数字电路是数字电子技术的核心和基础，它也是现代电子技术的重要组成部分。
数字电路设计与数字系统课程设计作为电子信息工程的一门重要课程，旨在帮助学生掌握数字电路的基本理论和设计方法，提高学生的设计和实际操作能力，培养学生的创新能力和解决问题的能力。
2. 课程内容2.1 数字电路基础知识数字电路基础知识是数字电路设计与数字系统课程设计的重要内容，包括数字逻辑基础知识、二进制数系统、BCD码和ASCII码等。
2.2 数字逻辑电路数字逻辑电路是数字电路设计与数字系统课程设计的重要内容之一，主要涉及数字逻辑门电路和数字逻辑函数电路等。
学生需要掌握数字逻辑电路的基本原理和常用设计方法。
2.3 组合逻辑电路设计组合逻辑电路是数字电路设计与数字系统课程设计的重要内容之一，主要涉及基本门电路的组合、编码器和解码器、多路选择器和多路分配器等设计。
学生需要掌握组合逻辑电路设计的基本方法和实现原理。
2.4 时序逻辑电路设计时序逻辑电路是数字电路设计与数字系统课程设计的重要内容之一，主要涉及时序电路的设计方法和实现技术。
学生需要掌握时序逻辑电路的设计方法和时序电路的分析、设计和实现。
2.5 数字系统设计数字系统设计是数字电路设计与数字系统课程设计的重要内容之一，主要涉及数字系统的设计方法、数字系统的硬件实现、数字系统的软件实现等。
学生需要掌握数字系统设计的基本理论和实际设计方法。
3. 课程实践3.1 模拟实验数字电路设计与数字系统课程设计的实践环节主要包括模拟实验和数字系统实验两个部分。
模拟实验主要涉及数字电路的仿真和调试，帮助学生掌握数字电路的基本应用和操作技能。
3.2 数字系统实验数字电路设计与数字系统课程设计的实践环节主要包括模拟实验和数字系统实验两个部分。
数字系统实验主要涉及数字系统的设计和实现，包括数字系统的硬件实现和软件实现，帮助学生掌握数字系统的设计和实现方法。
4. 课程教材数字电路设计与数字系统课程设计的教材通常包括以下内容：•《数字电路》•《数字系统设计与实现》•《数字电子技术基础》•《自动化测试与数字电路》5. 学习建议数字电路设计与数字系统课程设计是比较难的一门课程，学生需要掌握基本的数理知识和电子技术基础。
《数字电子技术基础》EDA课程设计 ppt课件
《数字电子技术基础》 EDA课程设计课件
授课教师：赵慧 华中科技大学文华学院
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第一部分 《课设》概述
一、目的 ； 二、要求 ； 三、EDA技术简述； 四、数字系统的实现 ； 五、小型数字系统设计方法 ； 六、撰写《课设》报告格式及要求 ； 七、 《课设》注意事项 。
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第一部分 课程设计概述
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一、课程设计目的
一、目的：
⒈ 课程设计是一实践教学环节，是针 对《数字电子技术基础》课程的要求对 学生进行综合性训练，在自学和实践训 练中培养学生理论联系实践，独立地解 决实际问题；与此同时熟悉和了解现代 EDA技术 。为后续课程学习和工作打下 实践基础。
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一、课程设计目的
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四、数字系统的实现
四、数字系统的实现
⑴ 缩小体积、减轻重量、降低功耗；
⑵ 提高可靠性，用ASIC芯片进行系统集成后外
部连线减少，因而可靠性明显提高；
⑶ 易于获得高性能，ASIC是针对专门应用而特
别设计的；系统设计、电路设计、工艺设计之
间紧密结合，这种一体化的设计有利于获得前
所未有的高性能系统；
⒌ 熟悉培养严肃认真的工作作风和严谨 科学态度。
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三、EDA技术简述
三、EDA技术简述
EDA是电子设计自动化（Electron Design Automatio）
目前电子技术的发展使电子系统越来越来 复杂，传统的手工和简单工具已无法满足设计 需求，因而利用计算机和相应的设计软件成为 当前常用的设计方法。数字系统设计的发展日 新月异，数字系统设计的理念和设计方法在过 去的几十年时间也发生了深刻的变化，
数字逻辑与数字系统设计课程设计
数字逻辑与数字系统设计课程设计一、课程设计背景数字逻辑与数字系统设计课程介绍了数字电路的基本概念、设计和分析方法。
数字逻辑是电子技术中非常重要的一部分，广泛应用于计算机、通信、自动化控制、计算器、游戏机等电子产品。
通过本课程的学习，学生将掌握数字逻辑和数字系统设计的基本原理和方法。
二、课程设计内容本次数字逻辑与数字系统设计课程设计主要分为以下几个部分：1.实验一：Karnaugh图和逻辑多路选择器设计实验2.实验二：数字逻辑电路的组合设计实验3.实验三：数字电路的时序设计实验4.实验四：数字系统设计实验5.实验五：数字逻辑综合设计实验实验一：Karnaugh图和逻辑多路选择器设计实验通过本实验，学生将学会运用Karnaugh图方法设计简单的逻辑电路，掌握最小化布尔函数的方法。
同时，学生将学习多路选择器的设计方法，掌握多路选择器的应用技巧。
实验二：数字逻辑电路的组合设计实验通过本实验，学生将学习的是数字逻辑电路的组合设计方法，包括基本逻辑门和复杂逻辑电路的设计技术。
同时，学生还将掌握基本电路的仿真方法，通过仿真软件对电路进行验证。
实验三：数字电路的时序设计实验在本实验中，学生将掌握数字电路的时序设计方法，了解时序电路的作用、分类和基本原理。
同时，学生将学习数字电路时序仿真的方法，能够进行基本时序电路模拟。
实验四：数字系统设计实验在本实验中，学生将学习数字系统设计的基本方法和过程，包括总体结构设计、输入输出接口的设计、存储器的设计等；同时，学生还将了解数字系统的仿真和测试方法，对设计的数字系统进行仿真和测试。
实验五：数字逻辑综合设计实验在本实验中，学生将通过数字逻辑综合设计，掌握数字逻辑综合应用技巧，并能够在实践中学习根据需求进行电路综合的方法。
三、课程设计特点本次数字逻辑与数字系统设计课程设计不仅注重理论教学，更加强调实践教学，特点如下：1.注重实验教学，对学生的动手能力和实践能力进行提高。
2.充分利用仿真软件进行电路设计和验证，使学生在熟悉实际电路设计方法的同时，也能提高计算机仿真的技能和水平。
独立学院数字系统课程设计教学改革
数字 系统课程设计（ 以下简称课设） 电类专业一 是 门重要 的实践课程， 对学生打好专业基础 ， 强数字系 加 统设计 能力 、现代工程实践能力和科学创新能力有着 不容小觑 的作用 。因此， 通过教学改革（ 以下简称教改）
以确 保 课 设 教 学质 量 是 十 分 必 要 的， 革 可 从 以下 ４ 改 个
２ １年第１期 ０ １ ５ 总 第 １７ ２ 期
中 砚戒 袭 国 孝 备
ＳＮ４９－Ｔ８ Ｃ１７１ Ｓ１２４ Ｎ６９４／ １ ３
－
独立学院数字系统课程设计教学改革
祝 宏 朱如 琪
４ ０ ７ ３ ０４ 华 中科技大学文华学 院 湖北武汉
摘
要：指出了数字系统课程设计教 学改革的必要性，并在结合独立学院 的实际情况下 ，给 出了教学 改革 的具体措施 ，以
力 求 提 高 这 门 实践 课 程 的教 学质 量 。
关键词：独立 学院；数字系统；课程设计 ；教学改革
Ｔｅ ｃ ｉ ｅ ｏ ｍ ｎ ｄ ｇ ｔ ｌ ｙｓｅ ｃ ｕ ｓ ｅ ｉ ｎ ｉ ｅ ｎ ｅ ｔｃ ｌｅ ｅ ａ ｈ ｎｇｒ ｆ ｒ ｏ ｉ ｉ ｔ ｍ ｏ ｒ ｅｄ ｓｇ ｉ ｐｅ ｄ ｎ ｏ ｌ ｇ ｓ ａｓ ｎ ｎｄ
Ｚｈ ｎ ． ｕＲｕ ｉ ｕ Ｈｏ ｇ Ｚｈ ｑ
Ｈｕａ ｈ ｇ ｕ ｖｅ ｓｔ ｏ ｃｅ ｅａ ｅ ｈ ｌ ｇ ｗ ｅ ｕａｃ ｌ ｇ ， ｕ ｎ， ０ ４， ｚ ｏｎ ｎｉ ｒ ｉ ｙ ｆｓ ｉｎｃ ｎｄｔ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｎｈ ｏｌｅ ｅ Ｗ ｈａ ４３ ０７ Ｃｈｉ ｎａ
平 的创 新 型 和研 究 型 实验 项 目， 并能 编 写 出适 合 独 立 学
院实 际情 况 的、有 特 色 的课 设 教材 。 １ 借 助 网 站 ． ５ 借 助 课 设专 属 教 学 网站 。积 极 发挥 课 设 网站 的桥 梁 作用 ， 定 期收 集 的 国 内外 最 新相 关 资 讯 和 资源 放 置 将
数字城管系统课程设计
数字城管系统课程设计一、教学目标本课程旨在通过数字城管系统的学习，让学生掌握城市管理的基本概念、数字城管系统的组成、工作原理和应用。
在知识目标方面，学生应了解城市管理的基本理论和方法，理解数字城管系统的架构和功能。
在技能目标方面，学生应学会使用数字城管系统，能够进行简单的数据分析和处理。
在情感态度价值观目标方面，学生应认识到数字城管系统在城市管理中的重要作用，理解信息技术对提升城市管理水平的意义，培养学生的社会责任感和服务意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括四个方面：数字城管系统的基本概念、数字城管系统的组成、数字城管系统的工作原理和数字城管系统的应用。
其中，数字城管系统的基本概念主要介绍城市管理和数字城管系统的定义、特点和分类；数字城管系统的组成主要介绍数字城管系统的硬件和软件部分；数字城管系统的工作原理主要介绍数字城管系统的工作流程和数据处理方法；数字城管系统的应用主要介绍数字城管系统在城市管理中的具体应用案例。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
讲授法主要用于讲解数字城管系统的基本概念、组成和工作原理，使学生能够全面、系统地掌握数字城管系统的理论知识。
讨论法主要用于讨论数字城管系统的应用案例，激发学生的思考，培养学生的分析问题和解决问题的能力。
案例分析法主要用于分析具体的数字城管系统应用案例，使学生能够将理论知识与实际应用相结合。
实验法主要用于让学生动手操作数字城管系统，提高学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备丰富的教学资源。
教材方面，将选择权威、实用的教材，确保学生能够获得最新的知识。
参考书方面，将提供相关的学术著作、政策文件和报道，帮助学生深入了解数字城管系统的背景和发展。
多媒体资料方面，将制作生动的PPT课件，提供相关的视频资料，增强课堂教学的趣味性和直观性。
实验设备方面，将准备数字城管系统的模拟设备和软件，确保学生能够进行实际的操作和实验。
《数字系统设计》PPT课件
慎重地加以选择。总的原则是，所选择的方案既要能满足系统的
要求，又要结构简单，实现方便，具有较高的性能价格比。
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第7章 数字系统设计
2. 逻辑划分，导出系统框图
系统总体方案确定以后，可以根据数据子系统和控制子系统 各自的功能特点，将系统从逻辑上划分为数据子系统和控制子系 统两部分，导出包含有必要的数据信息、 控制信息和状态信息的 结构框图。逻辑划分的原则是， 怎样更有利于实现系统的工作原 理，就怎样进行逻辑划分。 为了不使这一步的工作太过复杂，结 构框图中的各个逻辑模块可以比较笼统、比较抽象，不必受具体 芯片型号的约束。
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第7章 数字系统设计 7.1.2 数字系统设计的一般过程
系统调研 ，确定总体 方案
逻辑划分 ，导出系统 框图
功能分解 ，构造数据 子系统
算法设计 ，实现控制 子系统
图 7 - 2 数字系统设计过程
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第7章 数字系统设计 1. 系统调研， 确定总体方案
接受一个数字系统的设计任务后，首先应对设计课题进行充
第7章 数字系统设计
第7章 数字系统设计
7.1 数字系统设计概述 7.2 控制子系统的设计工具 7.3 控制子系统的实现方法 7.4 数字系统设计举例
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第7章 数字系统设计
7.1 数字系统设计概述
1. 什么是数字系统
在数字电子技术领域内，由各种逻辑器件构成的能够实现某
种单一特定功能的电路称为功能部件级电路，例如前面各章介绍
分的调研， 深入了解待设计系统的功能、使用环境与使用要求，
选取合适的工作原理与实现方法，确定系统设计的总体方案。 这
是整个设计工作中最为困难也最体现设计者创意的一个环节。因
数字逻辑与数字系统课程设计简单计算器
简单计算器一、设计分析1、功能描述设计一个简单0-9数之间的加、减、乘法运算的计算器，，输入和输出均可以显示在数码管上。
2、实现工具1、用VHDL 语言文本形式输入；2、maxplusII行语言编写时序仿真和综合。
二、设计思想采用自顶向下的设计方式，分层进行设计。
设计分为五个模块进行；计算器模块、八位二进制数转化成8421BCD码模块，四选一数据选择器模块，七段显示译码器模块、模4计数器模块、模8计数器块、3—8译码器块。
顶层设计可以完全独立于目标器件芯片物理结构的硬件描述语言。
使用VHDL模型在所综合级别上对硬件设计进行说明、建模和仿真。
1、顶层原原理框图2、具体实现1、计算器模块、2、八位二进制数转化成8421BCD码模块3、四选一数据选择器模块4、七段显示译码器模块5、模4计数器模块6、模8计数器块7、3—8译码器块三、设计过程1、建立工程建立一个Project，命名为jiandanjisuanqi。
将各个模块生成的文件放在同一个文件夹下。
2、文本输入将各个模块的VHDL代码输入，保存并综合。
3、仿真建立各个模块的gdf图，设置输入波形并仿真。
4、顶层原理图输入利用各个模块生成的sym文件建立顶层原理图，编译并仿真。
5、硬件实现实验室提供的器件为FLEX10K，型号为EPF10K10LC84-4，将文件下载到器件当中，在实验箱中进行模拟。
四、整体框图五、VHDL部分代码及说明1、计算器模块、library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity jisuanqi isPort (a,b: in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);sel:in STD_LOGIC_VECTOR (1 downto 0); -----加减乘控制端s: out STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0));end jisuanqi;architecture Behavioral of jisuanqi issignal q1 ,q2: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);signal q3: STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0);signal q4: STD_LOGIC_VECTOR (1 downto 0);beginq1<=a;q2<=b;q4<=sel;process(q4,q3)begincase q4 iswhen "00" => ----加减乘算法q3<=q1+q2;s<=q3;when "01" =>if(q1>q2)thenq3<= q1-q2;s<=q3;elseq3<=q2-q1;s<=q3;end if;when "10"=>q3<=q1*q2;s<=q3;when "11"=>q3<=q1*q2;s<=q3;when others=>q3<="00000000";s<=q3;end case;end process;end Behavioral;2、八位二进制数转化成8421BCD码模块library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity bcd isPort (s : in STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0);a : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);b : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0));end bcd;architecture Behavioral of bcd issignal q0: STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0);signal q1: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);signal q2: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);beginprocess(s)beginq0<=s;case q0 is ----把八位二进制数转化为8421BCD码when"00000000"=>q1<="0000";q2<="0000";when"00000001"=>q1<="0000";q2<="0001";when"00000010"=>q1<="0000";q2<="0010";when"00000011"=>…………………………….3、四选一数据选择器模块library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_signed.all;entity mux4_1 isport(d0,d1,d2,d3 :in std_logic_vector(3 downto 0);q :out std_logic_vector(3 downto 0);sel :in std_logic_vector(1 downto 0) );end mux4_1;architecture rtl of mux4_1 isbeginprocess(sel)begin ------实现从四个数据中选择一个出来if(sel = "00") thenq<=d0;elsif(sel = "01")thenq<=d1;elsif(sel = "10")thenq<=d2;elsif(sel = "11")thenq<=d3;end if;end process;end rtl;4、七段显示译码器模块library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity bcd_7dis isport (bcdm: in std_logic_vector(3 downto 0);a,b,c,d,e,f,g : out std_logic);end bcd_7dis;architecture art of bcd_7dis issignal w : std_logic_vector(6 downto 0);beginprocess(bcdm)begina<=w(6);b<=w(5);c<=w(4);d<=w(3);e<=w(2);f<=w(1);g<=w(0);case bcdm is -----实现8421码转化为2进制码的转换when "0000" =>w<="1111110";when "0001" =>w<="0110000";when "0010" =>w<="1101101";when "0011" =>w<="1111001";when "0100" =>w<="0110011";when "0101" =>w<="1011011";when "0110" =>w<="1011111";when "0111" =>w<="1110000";when "1000" =>w<="1111111";when "1001" =>w<="1111011";when "1100" =>w<="0000001";when others =>w<="0000000";end case;end process;end art;5、模4计数器模块library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_signed.all;entity mo4 isport(q :out std_logic_vector(1 downto 0);clk :in std_logic);end mo4;architecture rtl of mo4 issignal qcl : std_logic_vector(1 downto 0);beginprocess(clk)begin ----实现模为4的计数if(clk'event and clk = '1')thenif(qcl = "11")thenqcl <= "00";elseqcl <= qcl + '1';end if;end if;q <= qcl;end process;end rtl;6、模8计数器块library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity count_8 isport( clk:in std_logic;ql :out std_logic_vector(2 downto 0));end count_8;architecture rt1 of count_8 issignal qcl:std_logic_vector(2 downto 0);beginprocess(clk)begin ---- 实现模8的计数if(clk'event and clk='1') thenif (qcl="111") thenqcl<="000";elseqcl<=qcl+'1';end if;end if;ql<=qcl;end process;end rt1;7、3—8译码器块library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity decode3_8 isport(d :in std_logic_vector(2 downto 0);y :out std_logic_vector(7 downto 0));end decode3_8 ;architecture rt1 of decode3_8 isbeginprocess(d)begincase d is ------实现3对8的译码when "000"=>y<="10000000";when "001"=>y<="01000000";when "010"=>y<="00100000";when "011"=>y<="00010000";when others=>y<="00000000";end case;end process;end rt1;六、各模块仿真结果1、计算器模块2、八位二进制数转化成8421BCD码模块3.、四选一数据选择器模块4、七段显示译码器模块5、模4计数器模块6、模8计数器块7、3—8译码器块8、整体仿真七、管脚锁定及硬件实现1、管脚锁定2、文件下载将文件下载完后在硬件实验箱中进行仿真检查。
DigitalFundamentals第9版课程设计 (2)
Digital Fundamentals 第9版课程设计介绍这份课程设计是面向工科专业的本科学生的电子基础课程设计，主要涵盖数字电子学、数字系统设计等内容。
我们所使用的教材为Thomas L. Floyd的《 Digital Fundamentals》第9版。
本课程旨在让学生掌握数字电子学的基本原理和方法，以及数字系统设计的基本知识和技能。
通过课程设计，学生可以应用所学的知识和方法，设计并实现一个数字系统，从而提高他们的实践能力和创新能力。
课程目标1.理解数字电子学的基本原理和方法，包括布尔代数、逻辑门、组合逻辑和时序逻辑等。
2.掌握数字系统设计的基本知识和技能，包括数字系统的设计流程、硬件描述语言、数字电路的设计与仿真等。
3.熟悉数字系统的应用和发展趋势，包括数字信号处理、计算机系统结构、嵌入式系统等。
4.通过课程设计，提高学生的实践能力和创新能力，培养学生的团队合作精神和实际操作能力。
课程大纲第一章数字电子学基础•布尔代数•逻辑门•基本逻辑功能的实现•组合逻辑电路•时序逻辑电路•数字系统的设计流程第二章数字信号处理•采样和量化•脉冲调制技术•数字滤波器•数据压缩第三章计算机系统结构•中央处理器•存储器•输入输出设备•总线第四章嵌入式系统•嵌入式计算机的结构和功能•嵌入式软件设计•嵌入式系统的应用和趋势课程设计课程设计目标本课程设计旨在让学生掌握数字电子学和数字系统设计的基本知识和技能，能够独立完成一个数字系统的设计和实现。
课程设计内容1.数字系统的需求分析和规格说明书编写。
2.硬件描述语言的学习和使用，包括VHDL或Verilog等。
3.数字电路仿真和验证，包括基于EDA工具的仿真和调试等。
4.数字系统的实际设计和验证，包括原型机的制作和调试等。
5.数字系统的性能分析和测试，包括功耗分析和时序分析等。
课程设计步骤1.确定课程设计的主题和方向，并进行需求分析和规格说明书编写。
2.学习硬件描述语言，并运用其进行数字电路的设计和仿真。
一章认识数字系统设计开发环境ppt课件
4) 设计仿真
（3）添加激励。通过拖曳波形，产生想要的激励输入信号。通过 如图1.23所示的波形控制工具条为波形图添加输入信号，2输入与 非门的两个输入端的激励信号如图1.24所示。
4) 设计仿真
（4）功能仿真。添加完激励信号后，保存波形文件。选择 “Processing”菜单下的“Simulator Tool”选项，出现如图1.25所示的 仿真工具对话框。
特点：采用电可擦除，无需编程器 结构特点：与GAL类同，加以改进
输入/输出单元（IOC） 通用逻辑模块（GLB） 可编程布线区：全局布线区（GRP），输
出布线区（ORP） GLB结构及功能：与GAL类似 IOC结构及功能：8种工作方式
2.1 可编程逻辑器件原理
CPLD可分为三块结构 ➢宏单元（Marocell) ➢可编程连线（PIA) ➢I/O控制块
4) 设计仿真
（1）建立波形文件。选择“File”菜单下的“New”命令，在弹出的窗口中选择 “Vector Waveform File”，新建仿真波形文件，如图1.18所示。出现波形文件编 辑窗口，点击“File”菜单下的“Save as”选项，将该波形文件另存为 “work1.vwf”。 （2）添加观察信号。在波形文件编辑窗口的左边空白处单击鼠标右键，选择 “Insert”选项下的“Insert Node or Bus”命令，如图1.19所示，出现如图1.20所示 的“Insert Node or Bus”窗口。
低密度可编程逻辑器件 （LDPLD）
高密度可编程逻辑器件 （HDPLD）
PROM PLA PAL GAL
EPLD
CPLD
FPGA
PROM： Programmable Read-Only Memory PLA：(Programmable Logic Array)是可编程逻辑阵列的简称，
《数字系统课程设计》学习指南
学生演讲答辩PPT
项目申请要点
参考书《电子设计指南》
第一章 “电子系统”的总体框架设计指南
教学录像；
教学PPT
项目申请模板
项目申请书范例
第
2
部
分
第4周
项目申请
参考书《电子设计指南》
1.2 电子系统的总体框架设计
1.2.1 关于“选题”
1.2.2 总体方案论证及选择
1.2.3 总体框图的构筑及任务的分解、细化
实验教学录像；
教学PPT；
学生设计报告
学生学习心得体会
第
4
部
分
第14周
项目工程实现、系统调试测试
参考书《VHDL数字系统设计》
第9章 电子系统测试
第10章 系统级设计
参考书《电子设计指南》
第十三章 电子设计实例
实验教学录像；
教学PPT；
学生设计报告
学生学习心得体会
第15周
项目总结分析、验收答辩、演讲交流1.3 总 Nhomakorabea方案的实现
1.3.1 技术路线和设计理念
1.3.2 设计方法
1.3.3 将借鉴、继承与创新相结合
1.3.4 尽量发挥软件的优势
1.4 元器件的选择原则
1.5 分级调试及系统联调
1.6 “电子设计”的文档整理及报告撰写指南
教学录像；
教学PPT
项目申请模板
项目申请书范例
学生设计报告
学生学习心得体会
项目认定
教学录像；
教学PPT
第
3
部
分
第5周-第13周
资料信息查询、核心技术分析、技术方案论证、系统需求规划、设计仿真优化
fpga数字系统设计课程设计
fpga数字系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握FPGA数字系统设计的基本原理，理解数字系统的组成及功能；2. 学会使用硬件描述语言（HDL）进行数字电路设计和描述；3. 了解FPGA器件的结构、编程原理以及配置方法；4. 熟悉数字系统的测试与验证方法，掌握基本故障排查技巧。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成简单的数字系统设计；2. 掌握使用FPGA开发工具进行代码编写、仿真和调试；3. 学会使用示波器、逻辑分析仪等仪器进行数字电路测试与分析；4. 提高团队协作能力，学会在项目中分工合作，共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字系统设计的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生严谨的科学态度，养成良好的实验习惯；3. 增强学生的自信心和自主学习能力，培养面对挑战的勇气；4. 提高学生的团队合作意识，学会尊重他人，共同进步。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
课程要求学生在掌握基本理论知识的基础上，通过实际操作，提高数字系统设计能力，为今后从事相关领域工作打下坚实基础。
课程目标的设定，既符合学生特点，又满足了教学要求，为后续教学设计和评估提供了明确的方向。
二、教学内容1. 数字系统设计基础：包括数字逻辑基础、组合逻辑设计、时序逻辑设计等，对应教材第1章至第3章内容。
- 数字逻辑基础：逻辑门、逻辑表达式、逻辑函数化简；- 组合逻辑设计：编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元；- 时序逻辑设计：触发器、计数器、寄存器、状态机。
2. 硬件描述语言（HDL）：以Verilog HDL为例，学习语法、数据类型、运算符、过程语句等，对应教材第4章内容。
- 语法基础：模块定义、端口声明、信号声明；- 数据类型和运算符：基本数据类型、运算符及其优先级；- 过程语句：顺序语句、并行语句、赋值语句。
3. FPGA器件结构与编程：介绍FPGA器件的结构、编程原理、配置方法等，对应教材第5章内容。
fpga数字系统设计课程设计
fpga数字系统设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握FPGA数字系统设计的基本理论、方法和技术，培养学生进行数字系统分析和设计的能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解并掌握FPGA的基本结构、工作原理和编程方法；了解数字系统设计的基本流程，掌握常用的数字电路设计方法。
2.技能目标：学生能够熟练使用FPGA设计工具，进行数字系统的分析和设计；能够独立完成数字电路的仿真、验证和编程。
3.情感态度价值观目标：培养学生对新技术的敏感性和好奇心，增强学生的创新意识和团队协作精神。
二、教学内容教学内容主要包括以下几个部分：1.FPGA的基本原理：介绍FPGA的结构、工作原理和编程方法。
2.数字系统设计方法：讲解数字系统设计的基本流程，包括需求分析、系统设计、电路设计、仿真验证等。
3.常用数字电路设计方法：包括组合逻辑电路、时序逻辑电路、数字信号处理器等的设计方法。
4.FPGA设计工具的使用：介绍常用的FPGA设计工具，如VHDL、Verilog等，以及如何进行数字电路的仿真、验证和编程。
三、教学方法为了提高教学效果，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：通过讲解FPGA的基本原理、数字系统设计方法和常用数字电路设计方法，使学生掌握基本知识。
2.案例分析法：通过分析具体的数字电路设计案例，使学生了解并掌握数字电路设计的实际过程。
3.实验法：通过实验操作，使学生熟悉FPGA设计工具的使用，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：《FPGA数字系统设计》。
2.参考书：提供相关的数字电路设计参考书籍，供学生自主学习。
3.多媒体资料：制作课件、实验视频等，以丰富教学手段，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备FPGA开发板、示波器等实验设备，供学生进行实验操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用多种评估方式相结合的方法：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式，评估学生的学习态度和理解程度。
数字电路及系统设计课程设计
数字电路及系统设计课程设计
简介
数字电路及系统设计课程是电子信息类专业中的重要专业基础课程之一。
本课程旨在培养学生对数字电路和系统的设计、分析和实现能力，为学生后续的专业课程打好扎实的基础。
在本次课程设计中，我们将通过实际设计数字电路及系统的案例，来巩固和加深学生的理论知识。
设计目标
本次课程设计的目标是设计一款音乐播放器。
音乐播放器具有以下功能：•支持音乐文件的格式：mp3、wav、flac
•支持音乐文件的存储介质：SD卡、U盘、内置存储
•支持音量控制和播放模式切换
•支持LCD屏幕显示音乐信息和操作提示
设计思路
本次课程设计的核心是数字电路和系统的设计，因此我们将采用FPGA作为设计工具。
FPGA可以通过可编程逻辑单元来实现数字电路的设计。
我们将对音乐播放器的各个功能模块进行分析和设计，如下：
音频解码模块
因为音频文件的格式多种多样，不同的格式会有不同的压缩算法和解码方式。
我们将采用DSP模块解码音频数据，DSP模块是FPGA内部的数字信号处理模块，能够高效地实现音频解码。
1。
tlc549数字系统课程设计
tlc549数字系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解tlc549数字系统的基础知识，掌握其工作原理和功能特点。
2. 学生能够运用数字系统相关知识，分析并设计简单的tlc549应用电路。
3. 学生了解数字系统的基本组成部分，掌握数字信号处理的基本概念。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，使用相关软件或工具进行tlc549数字系统的设计和仿真。
2. 学生具备实际操作能力，能够搭建并调试简单的tlc549应用电路。
3. 学生能够独立解决数字系统设计中遇到的问题，具备一定的故障排查和优化能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对数字系统产生兴趣，提高学习积极性，培养良好的学习习惯。
2. 学生通过课程学习，认识到数字技术在现实生活中的重要性，增强对科技创新的热情。
3. 学生在团队合作中，学会尊重他人意见，培养沟通协作能力和解决问题的能力。
课程性质：本课程为实践性较强的数字系统设计课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的实际应用能力。
学生特点：学生已具备一定的电子基础和数字电路知识，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：课程要求学生掌握tlc549数字系统的基础知识，能够运用所学知识进行实际设计和操作，注重培养学生的实践能力和创新精神。
通过课程目标的分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 数字系统基础知识回顾：数字信号与模拟信号的区别，数字系统的基本组成部分，数字电路的基本原理。
教材章节：第一章 数字系统概述2. tlc549芯片原理与功能：介绍tlc549芯片的工作原理，性能参数，应用领域。
教材章节：第三章 数字电路器件3. tlc549应用电路设计：分析并设计简单的tlc549应用电路，如模数转换电路、信号采集电路等。
教材章节：第四章 数字电路设计与实践4. 数字系统设计与仿真：运用相关软件或工具，如Multisim、Proteus等，进行tlc549数字系统的设计与仿真。
东南大学自动化学院---《数字系统课程设计》-专业综合设计报告
东南大学自动化学院《数字系统课程设计》专业综合设计报告姓名：学号：专业：自动化实验室:电工电子四楼组别：无同组人员：无设计时间：2012年8 月8日—- 2010 年9 月15 日评定成绩：审阅教师:目录一．课程设计的目的与要求（含设计指标)……………………………………………3页码二．原理设计（或基本原理）……………………………………………………………3页码三。
架构设计（架构设计）………………………………………………………………4页码四。
方案实现与测试（或调试）…………………………………………………………5页码五．分析与总结……………………………………………………………………………15页码一。
课程设计的目的与要求(含设计指标)主干道与乡村公路十字交叉路口在现代化的农村星罗棋布，为确保车辆安全、迅速地通过，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。
红灯禁止通行；绿灯允许通行;黄灯亮则给行驶中的车辆有时间行驶到禁行线之外。
主干道和乡村公路都安装了传感器，检测车辆通行情况,用于主干道的优先权控制。
具体要求如下：（1）当乡村公路无车时，始终保持乡村公路红灯亮，主干道绿灯亮。
（2）当乡村公路有车时,而主干道通车时间已经超过它的最短通车时间时，禁止主干道通行，让乡村公路通行。
主干道最短通车时间为25s 。
（3）当乡村公路和主干道都有车时，按主干道通车25s，乡村公路通车16s交替进行。
（4）不论主干道情况如何，乡村公路通车最长时间为16s。
（5）在每次由绿灯亮变成红灯亮的转换过程中间，要亮5s时间的黄灯作为过渡。
（6）用开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号。
用红、绿、黄三种颜色的发光二极管作交通灯。
要求显示时间，倒计时二。
原理设计（或基本原理)本设计用了Verilog HDL语言， TOP—DOWN设计,设计方法从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。
具体过程如下：该系统中输入变量有：set(使能开关），c（乡村道路开关)， clk(系统时钟），该控制系统打开后共有两种状态: 一种是只有主干道交通灯亮，这种情况比较简单，此时主干道绿灯一直亮着。
数字通信系统课程设计
数字通信系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字通信系统的基本概念、原理及组成；2. 掌握数字信号的调制、解调方法及其在通信系统中的应用；3. 了解数字通信系统中信道编码、差错控制等关键技术；4. 熟悉数字通信系统的性能指标及其评估方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析和解决数字通信系统中的实际问题；2. 掌握使用相关工具软件对数字通信系统进行仿真、设计与调试；3. 能够撰写数字通信系统相关的技术报告和论文。
情感态度价值观目标：1. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神；2. 激发学生对数字通信技术及其应用的兴趣，提高学生的创新意识；3. 增强学生的国家使命感和社会责任感，使其认识到数字通信技术在国家发展和社会进步中的重要作用。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，以实用性为导向，注重理论与实践相结合。
课程目标旨在帮助学生掌握数字通信系统的基本知识和技能，培养其解决实际问题的能力，同时激发学生的学习兴趣和责任感，为其未来的学术发展和技术创新奠定基础。
通过本课程的学习，学生将能够达到以上所述具体的学习成果。
二、教学内容1. 数字通信系统概述- 通信系统的基本概念- 数字通信系统的特点与分类- 数字通信系统的应用领域2. 数字信号的表示与处理- 数字信号与模拟信号的区别- 数字信号的表示方法- 数字信号的处理技术3. 数字信号的调制与解调- 调制与解调的基本原理- 常见数字调制技术：ASK、FSK、PSK- 数字解调技术及其应用4. 信道编码与差错控制- 信道编码的基本概念- 常见信道编码技术：汉明码、卷积码、Turbo码- 差错控制方法：自动重发请求、前向纠错5. 数字通信系统的性能评估- 通信系统的性能指标- 误码率与信噪比的关系- 数字通信系统的仿真与性能分析6. 实践教学环节- 数字通信系统的设计与仿真- 实际通信系统的故障排查与优化- 课程项目：设计与实现一个简单的数字通信系统教学内容依据课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。
数字系统原理与设计课程设计指导书
数字系统原理与设计课程设计指导书南通大学电子信息学院2017年 2月一、课程设计要求1.完成课程设计，包括设计仿真与验证。
学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体的方案设计，通过论证与选择，确定总体方案。
此后运用EDA软件对方案进行程序设计、仿真分析。
2.通过本次课程设计，提高系统设计能力，增强工程实践能力和创新能力。
3.撰写总结报告。
总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结，学生应按规定格式撰写说明书，说明书主要内容有:1）设计技术报告封面封面上应写明设计题目、学生姓名、专业、年级、指导教师姓名。
设计题目明确、简短，能反映设计的实质性内容。
2）摘要及关键词应扼要叙述设计的主要内容和特点，文字简练。
3）目录目录一般不超过3级，章节应编写所在的页码。
4）正文正文应全面、准确的反映设计的指导思想、设计进行的主要工作和所取得的结论和成果，正文应包含一下内容:（1）前言。
应说明设计的目的、意义、市场需求；阐述本设计要解决的技术难题以及解决技术难点的指导思想和要预期达到的技术效果。
（2)设计方案论证。
应说明设计原理并进行方案的选择，说明为什么要选择该设计方案（包括各种方案的分析、比较），还应阐述所采用的方案特点和设计的技术路线。
（3）计算部分。
这部分在设计说明书中占有相当大的比例。
在说明书中要列出各零件的工作条件、给定的参数、计算公式以及各主要参数计算的详细步骤和计算结果，并说明根据此计算应选用什么元器件和零部件。
对需要使用的计算机的设计还应包括各种软件的设计。
（4）结构设计部分。
这也是设计说明书的重要组成部分，应包括机械结构的设计、各种电气控制线路设计以及功能电路设计、计算机控制部件装置的设计等，以及以上各种设计所绘制的图纸。
（5）结论。
概括本设计的情况和价值，分析其特色、优点、有何创新、性能达到何种水平，并应指出其中存在的问题和今后改进的方向，特别是对设计中遇到的重要问题要重点指出并加以研究。
（6）参考文献。
数字电路设计ppt
1
1
C2 图2
数量级。在图（2）中R1、R2一般取值1K左右，C1、 2C0212/3取/6 值100PF~100uF阜，师院输数科出院频率为几兆赫至几十兆赫。
3）、用555定时器构成振荡器
用555定时器构成的振荡器可产生几赫至几兆赫的 矩形波信号。T=（R1+R2）Cln2+ R2Cln2
双极性定时器电源电压范围为3~16V，最大负 载电流可达200mA；CMOS定时器电源电压范 围为3~18V，最大负载电流在4mA以下。频率稳 定度最高能达到0.1%。
控制电路将外部输入信号以及各子系统送来
的信号进行综合、分析，发出控制命令去管理 输入、输出电路及各子系统，使整个系统同步 协调、有条不紊地工作。
5、时基电路
产生系统时钟，使整个系统在时钟信号的作
用下一步一步地顺序完成各种工作。
2021/3/6
阜师院数科院
二、数字系统的类型
1、在数字系统中，有的全是由硬件电路来完成 所有任务，有的除硬件电路外，还需要加上软件， 即使用可编程器件，采用软硬结合的方法完成电 路功能。
器件的功能均可以通过软件编程来实现。
2021/3/6
阜师院数科院
2、根据数字系统所完成的任务性质还可将 其分成数字测量系统、数字通信系统和数 字控制系统三大类。
关于微处理器和可编程逻辑器件的数字系 统设计以后再讨论。
三、数字系统的设计步骤
由于每个课题的设计任务各不相同，则
设计的数字系统规模有大有小，电路的结 构也有繁有简。而课程设计，由于时间有 限不可能做的太大，一般均为小系统。
在应用中，小系统的设计是很有用处的。
而且，掌握了数字小系统的设计可以为更
大规模的系统设计奠定基础。
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1〉字数：3000—5000字 2〉要求手写报告，不接受打印复印文档 3〉报告格式：
（1）题目
（2）姓名、班级、学号 （3）设计内容 （4）电路原理 （5）器件选择 （7）调试方法和注意事项 （8）心得体会 （9）参考文献
信号才会动作，所以在控制时，发射机按钮必需压0．5秒以上的时间，以确保工作 正常。
本机的制作非常简单，只要零件正常，安装正确，成功率应是百分之百，若安 装后有问题，首先应详细检查零件安装是否有误，确认后检查印板是否有短路、开 路，以及焊接是否有误，然后接上电源再重新调整。
样例的设计，画电路图并给出设计说明。
六楼低频，数字、线路实习实验室
8:30～15:30 00411/2/3/4/5/00431 硬件焊接
六楼低频，数字、线路实习实验室
8:30～15:30 00411/2/3/4/5/00431 硬件调试，晚上写总结报告 六楼低频，数字、线路实习实验室
8:30～15:30 00411/2/3/4/5/00431 硬件调试，晚上写总结报告 六楼低频，数字、线路实习实验室
9:00～9:20 00931
领元器件
实验大楼726
9:20～9:40 00932
领元器件
实验大楼726
9:40～10:00 00933
领元器件
实验大楼726
10:00～10:20 00421
领元器件
实验大楼726
10:20～10:40 00422
领元器件
实验大楼726
8:30～15:30 00411/2/3/4/5/00431 硬件焊接
本机所用零件见零件表，LED在接收信号指示时使用绿色，其他用红色来区别，晶体 管除9013外，其他NPN均可代用，电阻全部为1／8W，电容器耐压10V以上均可用，但为 消除继电器接点打火专用的电容器0．01—0．1耐压必须在250V以上，以策安全，发射部 分的外壳可使用小型盒子改装，以手持操作方便为原则，如肥皂盒等均适用，接收机的外 壳，只要大小适中不限材料。
(A)发射部份 由两组二输入的与非门 （1C4A、4B）构成非稳态多谐振荡 器，4．7K+VRIK电阻和 0．001UF电容决定其振荡频率，再由另两组(4C,4D)驱动超声波换能器SQ-4T发射约 40KHz的信号。振荡信号经晶体管的放大，推动LED发光。IC4第一脚，接10K电阻保 持于“0”状态，当第一脚接”1”时，振荡器开始工作。电源采用9V电池。
五、调试方法 1、将接收机可变电阻向右顺时针方向转到底。 2、接收与发射器均接上电源。 3、将接收与发射器相距1米相对放置(使超声波换能器相对)。 4、一直按住发射器的开关，此时发射器的LED会发亮，然后调整发射器VR直到
接收机上信号接收(绿) 的LED发光为止。 5、每隔2秒按一次开关， 此时接收机上220V ON(红)LED应依序亮一熄一亮一熄，
课程设计时间安排
日期 9月 8日（星期一） 9月9日（星期二）-9月12日
时间 9:50～11:50
班级 00931/2/3/421/422 00931/2/3/421/422
安排 布置任务、讲解 查阅资料，撰写设计报告
地点 电四西
9月12日（星期五） 9月12日（星期五） 9月12日（星期五） 9月12日（星期五） 9月12日（星期五） 9月15日（星期一） 9月16日（星期二） 9月17日（星期三） 9月18日（星期四） 9月19日（星期五） 9月19日（星期五） 9月19日（星期五） 9月19日（星期五） 9月19日（星期五）
此即表示继电器ON／OFF动作正常。 6、将距离拉至3米，并重复调整4、5项。 7、将接收机的SVR回转约1／5，如转到太右方，工作将呈现不稳定，反之则灵敏
度不足。 8、经以上程序若一切正常即调整完毕。 ·
六、 使用方法与注意事项 为防止因杂讯所引起的误动作，接收机在设计上即必需接受连续0．4秒以上的
四、制作要领
IC最好装上IC座，注意二极管、IC、电解电容方向，必须确认后方能焊上，超声波换 能器发射与接收是分开的，外壳焊在一起的引脚是GND，不要装反，LED、超声波换能器、
开关可以装在外壳上再以引线焊在印板上，实际的装配可参考图一，变压器可直接斜装在 印板上或固定于机壳上也可以用电池供电，注意电源极性。在印板四角空白位置可钻4个30 的孔位，以作固定， 但注意别太靠近220V IN位置，以免危险。
(B)接收部分 超声波接收换能器SQ-4R收到40KHz的超声波信号， 经 VR(10KΩ)后由3组反相器
（IC2F、2E、2D)作信号放大，再经2组反相器(2C，2B)作波形的整形，一有超声波信号输 入，IC2(CD4069)第4脚即呈现‘1’，输出经9013放大后，信号接收(绿)的LED即发亮(接收 表示)。下一级是由两组D型触发器(CD4013)组成，在D端输入‘1’的条件下，CLK端加入 Clock Pulse(时钟脉冲)由IC3A、3B组成的非稳多谐振荡器来完成振荡周期决定于1．5MΩ 电阻与0.033uF电容，D型触发器在此周期的正沿动作；最后由一组反相器与两组与非门组 成T型触发器，以完成开／关的动作。 IC3的第10脚，输出端接两个晶体管，一个推动继电器，另一个推动LED，以作为AC220V ‘开’的表示。 三、器件选择
数字系统课程设计
一、课程设计题目
超声波遥控器
二、设计内容 超声波系介于高于人耳能听到的声波频率和低于长波频率的约1OKHz的频带之间，
由于声波传输和反射的特点，可以进行无指向遥控，成为遥控器的主流之一。超声波 的发射与接收。 必须经由高频特性优良的物体作介质，现在高性能超声波已经非常普 及，利用CMOS IC组成非稳态多谐振荡器，再经过超声波换能器的驱动即可发射。 由于超声波频率范围包含了掌声，金属敲击声等杂音，为了防止误动作发生，所以选 择40KHz的超声波换能器，并使接收器在接收 0．5秒以上的信号后才会动作，以免受 到短暂噪声的干扰。 三、电路原理