自動化電子設計論文范文

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1電子設計自動化實驗系統(tǒng)的設計開發(fā)

1.1實驗系統(tǒng)的內容

該電子設計自動化實驗系統(tǒng)，不僅要能夠實現(xiàn)基本數(shù)字電路功能，而且還要能夠實現(xiàn)部分中規(guī)模和大規(guī)模的數(shù)字電路功能。具體設計內容包括以下這些：（1）數(shù)字時鐘的設計。（2）LED16×16點陣控制器的設計。（3）數(shù)字頻率計的設計。（4）實現(xiàn)搶答器數(shù)字系統(tǒng)。（5）實現(xiàn)電子密碼鎖數(shù)字系統(tǒng)。（6）實現(xiàn)三色交通指揮燈控制器的數(shù)字系統(tǒng)。（7）實現(xiàn)簡易電子琴的數(shù)字系統(tǒng)。（8）實現(xiàn)三層電梯控制器的數(shù)字系統(tǒng)。

1.2實驗系統(tǒng)的設計方案

該電子設計自動化實驗開發(fā)系統(tǒng)是基于FPGA/CPLD器件,主要包括四部分，即信號發(fā)生模塊、輸出信息的顯示模塊、擴展模塊、FPGA/CPLD芯片通用適配座及芯片編程下載電路。該實驗系統(tǒng)設計，采用了通用適配板與系統(tǒng)功能板分離的結構方式。通用適配板具有完整的下載電路,既可插在系統(tǒng)功能底板上使用,也可單獨工作。

1.3實驗系統(tǒng)的電路設計

根據(jù)電路功能，將其劃分為兩部分，即通用適配板電路和系統(tǒng)功能板電路。這兩部分通過芯片適配接口進行連接。1.3.1系統(tǒng)功能板電路設計系統(tǒng)功能板電路設計如圖1，下面是各個模塊的介紹：（1）7段數(shù)碼管模塊,用于實現(xiàn)各種數(shù)字顯示，例如計數(shù)器計數(shù)結果的顯示、頻率計的頻率顯示、數(shù)字鐘表的時問顯示及搶答器的倒計時顯示等。（2）紅綠燈電路模塊,用于紅綠燈的電路實驗。（3）LED指示電路模塊,用來顯示組合邏輯電路實驗的輸出電平的高低。（4）點陣模塊,用來顯示點陣輸出。（5）時鐘電路,提供時序邏輯電路的CLK。（6）狀態(tài)機電路,由FPGA相應的I/O口和狀態(tài)指示電路組成，用于序列信號發(fā)生器、告警器等的設計。（7）蜂鳴器模塊。一部分是音樂片電路,當有人搶答時該電路可以放一小段音樂來告知有人搶答；第二部分是電子琴電路,由FPGA送出一定的樂譜頻率，在揚聲器上發(fā)出相應的譜音。音樂片和電子琴電路通過一個DIP2的撥動開關來選擇。（8）鍵盤電路模塊，該模塊用于選擇電子琴的數(shù)字系統(tǒng)實驗、搶答器數(shù)字系統(tǒng)實驗、電子密碼鎖數(shù)字系統(tǒng)實驗等實驗項目。（9）DIP開關電路,提供輸入端的高、低電平。（10）液晶顯示電路。2.3.2通用適配板的電路設計通用適配板由CPLD芯片、下載電路、擴展接口電路等部分組成。通用適配板結構框圖見圖2。

2結束語

本文的電子設計自動化實驗系統(tǒng)不僅適合初學者做驗證性實驗,而且也能滿足設計者自行設計邏輯電路。電子設計自動化實驗系統(tǒng)作為數(shù)字電路自動化設計的工具，不僅可以使教師用作研究工具，也可以用于高校數(shù)字電路課程的實驗教學。

作者：張會鋒單位：陜西航空職業(yè)技術學院