課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)課件

實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.登記“實(shí)驗(yàn)登記表”：姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí)、進(jìn)入時(shí)間、離開時(shí)間；2.檢查實(shí)驗(yàn)箱的準(zhǔn)備工作：下載連接的并口線及10芯線，連接DDS的14芯線。

請(qǐng)大家不要改動(dòng)上述連接。3.

清點(diǎn)實(shí)驗(yàn)箱的配件：10芯線5根，14芯線1根，單芯線20根，單頭插線20根。4.在離開實(shí)驗(yàn)室前，請(qǐng)整理好各自的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，歸整好連線，關(guān)機(jī)。經(jīng)老師檢查后，方可離開。12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的學(xué)習(xí)與掌握1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜?shí)驗(yàn)平臺(tái)，主要是完成對(duì)實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)的資源的了解與掌握，為下面的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)做好充分準(zhǔn)備。2.實(shí)驗(yàn)原理：驗(yàn)證性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)電路3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件：實(shí)驗(yàn)箱的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)區(qū)域4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：自定的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)完成情況，實(shí)驗(yàn)中還存在的問(wèn)題及討論，等。5.對(duì)本實(shí)驗(yàn)的建議。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)6.實(shí)驗(yàn)任務(wù)設(shè)計(jì)參考：采用實(shí)驗(yàn)箱系統(tǒng)板上配備的74系列芯片，通過(guò)芯片級(jí)聯(lián)，實(shí)驗(yàn)一個(gè)邏輯電路，并將電路的輸出采用便于理解的方式顯示出來(lái)。3-8譯碼器電路邏輯驗(yàn)證。器件74LS138，3輸入、8輸出，可用開關(guān)、4位BCD碼/HEX碼、計(jì)數(shù)器輸出作為輸入信號(hào)源，用LED燈顯示輸出結(jié)果。加法器電路邏輯驗(yàn)證。器件74LS83，2個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)輸入、1個(gè)5位二進(jìn)制和值輸出，可用開關(guān)、4位BCD碼/HEX碼、計(jì)數(shù)器輸出作為輸入信號(hào)源，用LED燈、BCD碼/HEX碼7段數(shù)碼管顯示輸出結(jié)果。請(qǐng)問(wèn)：在實(shí)驗(yàn)箱上的加法器輸入端CL與GND為何用短路帽連接起來(lái)，其作用是什么？實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)完成一個(gè)電路，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)的工作原理：

4相輸入驅(qū)動(dòng)，A→B→C→D順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；

D→C→B→A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；給它的A、B、C、D端送如下4節(jié)拍:實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)CLKA相（端）B相（端）C相（端）D相（端）12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)設(shè)計(jì)一個(gè)4節(jié)拍發(fā)生器：用一個(gè)計(jì)數(shù)器來(lái)完成模4二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，將Q1~Q0分別連接到74138的B、A端（C端怎么辦？），而74138的輸出Y3~Y0是低有效，可用非門進(jìn)行變反后送到步進(jìn)電機(jī)的A、B、C、D這4相端，用7404提供非門（如果Y3~Y0不變反，結(jié)果會(huì)怎樣），但VCC和GND也要接，否則7404芯片輸出無(wú)效。電機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)完成一個(gè)電路，使直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。直流電機(jī)的工作原理：可以采用時(shí)鐘信號(hào)作為輸入信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)接入DM1，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，時(shí)鐘信號(hào)接入DM2，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。問(wèn)題：直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速與時(shí)鐘頻率是什么關(guān)系，時(shí)鐘頻率越高電機(jī)的轉(zhuǎn)速越快（？）實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)完成一個(gè)兩計(jì)數(shù)器求和運(yùn)算。用二進(jìn)制加法器7483完成4位二進(jìn)制數(shù)的相加，用兩個(gè)計(jì)數(shù)器（可預(yù)置式計(jì)數(shù)器、普通二進(jìn)制計(jì)數(shù)器）分別作為兩個(gè)加數(shù)，和值用7段數(shù)碼管顯示出來(lái)。設(shè)想讓這兩個(gè)計(jì)數(shù)器同時(shí)開始從零計(jì)數(shù)，則數(shù)碼管顯示的和值應(yīng)為0、2、4、6……，但實(shí)際輸出的是1、2、3、4……。請(qǐng)分析出原因何在，如何修改電路，才能實(shí)現(xiàn)原來(lái)的設(shè)想？12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的學(xué)習(xí)與掌握1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜?shí)驗(yàn)平臺(tái)，主要是完成對(duì)實(shí)驗(yàn)軟件工具QuartusII的學(xué)習(xí)與掌握，以及軟硬件平臺(tái)的配合使用，為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)做好充分準(zhǔn)備。2.實(shí)驗(yàn)原理：驗(yàn)證性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)電路3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件：主機(jī)與實(shí)驗(yàn)箱4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：自定的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，一個(gè)組合邏輯電路和一個(gè)時(shí)序邏輯電路。按照EDA的設(shè)計(jì)方法與流程完成實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況，對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題進(jìn)行討論，等。5.對(duì)本實(shí)驗(yàn)的建議。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)6.實(shí)驗(yàn)任務(wù)設(shè)計(jì)參考：選用教材中的例題或作業(yè)作為實(shí)驗(yàn)的電路，每人完成組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路各一題，最后要將電路下載到實(shí)驗(yàn)箱的FPGA上完成驗(yàn)證。電路的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)要以便于理解的方式顯示出來(lái)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)三綜合實(shí)驗(yàn)電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步加深理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)軟硬件平臺(tái)的實(shí)踐訓(xùn)練，為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)做好充分準(zhǔn)備。2.實(shí)驗(yàn)原理：設(shè)計(jì)型、綜合型的較復(fù)雜實(shí)驗(yàn)電路3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件：主機(jī)與實(shí)驗(yàn)箱4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：自定的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，按照EDA的設(shè)計(jì)方法與流程來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。首先確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及主要任務(wù)，設(shè)計(jì)并輸入邏輯電路，在QUARTERII平臺(tái)上進(jìn)行時(shí)序仿真，并對(duì)波形進(jìn)行分析和勞倫，最后下載到硬件實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)完成后，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題及實(shí)驗(yàn)完成情況進(jìn)行討論等。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)三綜合實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí)；5.實(shí)驗(yàn)三任務(wù)設(shè)計(jì)參考：①設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)2位二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器。設(shè)計(jì)要求參考74LS169。要求有CLK、LD、UP/DN、CLR、ENT、ENP等使能信號(hào)……，且擴(kuò)展成4位，封裝。②采用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)步進(jìn)碼計(jì)數(shù)器。設(shè)計(jì)過(guò)程可參考第4章例3Johnson計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)討論，有掛起及解掛，要求電路最簡(jiǎn)。封裝。③設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)字鐘。有計(jì)時(shí)，整點(diǎn)報(bào)時(shí)，鬧鐘，校時(shí)，秒表等常用功能。④設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)競(jìng)賽搶答器控制電路。建議設(shè)計(jì)4路選手搶答，主持人控制開始及復(fù)位、選手搶答及判斷邏輯邏輯、選手編號(hào)顯示、回答問(wèn)題計(jì)時(shí)……設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)彩燈顯示控制電路。多種顯示排列方式的控制與顯示……設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單交通燈控制電路。直行、拐彎時(shí)機(jī)動(dòng)車道與人行道的交通燈顯示控制設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單洗衣機(jī)控制電路。給水、洗滌、漂水、甩干等工作方式的控制與顯示……12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)5.實(shí)驗(yàn)三任務(wù)設(shè)計(jì)參考：一類：用分類元件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電路。完成一個(gè)2位二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。第一步：設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)該可逆計(jì)數(shù)器，它的設(shè)計(jì)要求可參考教材第4章74LS169。如有CLR、LD、UP/DN、ENT、ENP、CLK、RCO等……第二步：將該電路進(jìn)行器件封裝。之后，再設(shè)計(jì)出一個(gè)4輸出節(jié)拍分配器，對(duì)步進(jìn)電路進(jìn)行控制，從而達(dá)到對(duì)該器件的驗(yàn)證。或?qū)⒃撾娐愤M(jìn)行擴(kuò)展至4位二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，即實(shí)現(xiàn)74LS169。并按照第4章作業(yè)4.14電路對(duì)該器件進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)5.實(shí)驗(yàn)三任務(wù)設(shè)計(jì)參考：一類：用分類元件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電路。采用JK觸發(fā)器完成一個(gè)步進(jìn)碼計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。第一步：采用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)該計(jì)數(shù)器，它的設(shè)計(jì)要求可參考教材第4章例3Johnson計(jì)數(shù)器的討論。第二步：將該電路進(jìn)行器件封裝。之后，再設(shè)計(jì)出一個(gè)4輸出節(jié)拍分配器，對(duì)步進(jìn)電路進(jìn)行控制。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)乘法電路z=kx。如第5章作業(yè)最后一題?？紤]乘數(shù)x怎么串入，倍數(shù)k怎么靈活設(shè)置，積z怎么顯示出來(lái)。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)典型格雷碼計(jì)數(shù)器。采用兩個(gè)D觸發(fā)器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)數(shù)器。當(dāng)輸入xy=00時(shí)，使計(jì)數(shù)器進(jìn)行加1計(jì)數(shù)；當(dāng)xy=01時(shí)，加2計(jì)數(shù)；當(dāng)xy=10時(shí)，減1計(jì)數(shù)；當(dāng)xy=11時(shí)，減2計(jì)數(shù)。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)“001/010”序列檢測(cè)器。該電路有一個(gè)輸入x和一個(gè)輸出z，當(dāng)輸入x隨機(jī)出現(xiàn)“001”或“010”時(shí)（序列不允許重疊），輸出z為1，一般情況下，輸出z為0。采用異步時(shí)序電路實(shí)現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)5.實(shí)驗(yàn)三任務(wù)設(shè)計(jì)參考：一類：用MSI設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電路。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)較復(fù)雜的邏輯電路或簡(jiǎn)單控制器。如數(shù)字鐘、搶答器控制器、彩燈顯示控制器、簡(jiǎn)單洗衣機(jī)控制器、簡(jiǎn)單交通燈控制器等。數(shù)字鐘。計(jì)時(shí)、整點(diǎn)報(bào)時(shí)、校時(shí)、鬧鐘、秒表……

搶答器控制器。主持人控制開始及復(fù)位、選手搶答及判斷邏輯邏輯、選手編號(hào)顯示、回答問(wèn)題計(jì)時(shí)……

彩燈顯示控制器。多種顯示排列方式的控制與顯示……

簡(jiǎn)單洗衣機(jī)控制器。給水、洗滌、漂水、甩干等工作方式的控制與顯示……

簡(jiǎn)單交通燈控制器。直行、拐彎時(shí)機(jī)動(dòng)車道與人行道的交通燈顯示控制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)12課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求及報(bào)告指導(dǎo)驗(yàn)收要求1.準(zhǔn)備就緒：A、將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目下載到實(shí)驗(yàn)箱，將全部的連線接好，自己先測(cè)試好。B、將QuartusII打開，把原理圖打開。2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收：每人10分鐘。若兩人一組，則說(shuō)明分工。3.驗(yàn)收步驟：A、自述實(shí)驗(yàn)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)行操作演示及說(shuō)明；B、根據(jù)原理圖進(jìn)行邏輯分析說(shuō)明；C、回答老師的提問(wèn)。4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：A、實(shí)驗(yàn)報(bào)告按照上課給出的具體要求完成，并打印出來(lái)。B、提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告：一是紙質(zhì)報(bào)告，二是電子版報(bào)告，壓縮包文件名”學(xué)號(hào).rar”（包括：word實(shí)驗(yàn)報(bào)告、驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)的所有文檔資料）5.交報(bào)告時(shí)間：各班班委收齊紙質(zhì)報(bào)告、電子版報(bào)告后，于6月10日上午10：00交到本實(shí)