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文档简介
安徽师范大学物理与电子信息学院课程设计(2006级)教学大纲高级语言程序设计课程设计大纲11目的要求12设计内容13完成形式64成绩考核65参考书目6模拟电子技术课程设计大纲81目的要求82选题内容93完成形式94成绩考核105参考书目10数字电子技术课程设计教学大纲111目的要求112选题内容123完成形式124成绩考核135参考书目13单片机原理与应用课程设计大纲141目的要求142设计内容143完成形式154成绩考核165说明166参考书目16电子设计自动化EDA课程设计大纲181目的要求182选题内容193完成形式254成绩考核265参考书目26现代通信原理课程设计大纲271目的要求272选题内容273课程设计过程及完成形式284成绩考核285参考书目28高级语言程序设计课程设计大纲总学时:20学分:1大纲执笔(统稿人):余瑞兰、王元航大纲编写时间:2006年8月教学院长审定:王元航适用专业:电子信息工程、通信工程1目的要求在教师指导下,学生根据选定的课题,综合运用所学程序设计的知识,完成问题分析、模块设计、代码编写、程序调试和运行等训练任务。通过课程设计,初步锻炼运用所学基础知识解决实际问题的能力,掌握软件开发的基本过程和基本方法以及良好的编程风格,培养在软件开发中相互合作的团队意识。2设计内容(1)设计过程课程设计分为以下五个阶段进行,其中分析设计和编程调试各占40%左右的工作量:1) 选题:可以一个人独立完成一个课题,也可以23人组成一个设计小组合作完成一个课题,但同一个课题选题人数不得超过10人。2) 分析设计:课题选定后,收集相关资料,对系统需求进行分析,设计功能模块,写出函数原型。3) 编程调试:根据函数原型及功能,设计相应算法,填写程序代码,并上机调试和测试,排除程序语法和逻辑错误,直至运行通过。4) 撰写课程设计报告:按要求撰写出完整规范的课程设计报告并打印。报告中的模块图、流程图要标注清楚,语句要通顺不能有错别字。5) 考核:指导教师根据课程设计结果进行检查、提问,最后给定成绩。(2)设计选题以下是部分课程设计的选题,可以根据实际情况在此基础上进行选题的扩充或删减。题目1:通讯录管理系统1) 每条记录包括:学号、姓名、专业、家庭住址、联系电话;2) 能够实现添加、删除、修改功能;3) 能够实现按学号、姓名、专业等内容进行查找。题目2:学生成绩管理系统1) 每条记录包括:学号、姓名、专业和5门课程的成绩;2) 能够实现添加、删除、修改功能;3) 能够计算某学生的总分和平均分;4) 能按照总分排序输出。题目3:计算器软件1) 能够实现加减乘除功能;2) 要求单字符输入,即输入的数字或符号不需要按回车键;3) 具有一定的容错能力;4) 按回车键或等号键则显示计算结果。题目4:字符串处理1) 从键盘输入一个英文句子并保存在字符数组中;2) 能删除多余的空格:单词之间只留一个空格,句子前后无空格;3) 能统计某单词出现的频度;4) 能替换某个单词。题目5:矩阵的构造与打印1) 矩阵为n阶方阵,n由键盘输入;1234121314511161561098712673581349121410111516螺旋方阵蛇形方阵2) 可在螺旋方阵和蛇形方阵中选择(如下图所示)。题目6:打印月历1) 年份和月份由键盘输入,打印的月历按星期一到星期日排列;2) 注意大小月、闰年等问题。题目7:大数乘法运算1) 用一个整型数组表示一个大数,数组的每个元素存储大数的一位数字,则实际的大数d表示为:d=ak10k-1+ak-110k-2+a210+a1其中a0保存该大数的位数。2) 实现两个大数相乘;3) 在此基础上实现两个大数相除。题目8:字符文件处理1) 统计英文文本文件中单词的个数;2) 统计某一个特定单词出现的频度。题目9:宾馆客房管理软件1) 某宾馆有301、302、303、304、305五个标准间,每个标准间可住2人;2) 链表存储结构:姓名、性别、房号、后续指针,按房间号有序;3) 能实现入住(注意性别)和退房,能按给定姓名、房号查询;4) 建议采用链表结构,但用其它方法实现也可。题目10:小学生数学测试软件1) 可选择题型(,);2) 两个数随机产生,若选择加减运算,则产生两位数,且被减数大于减数,若选择乘法运算,则产生一位数;3) 每次在输入答案后应判断对错,若答案错误,应给出正确答案;4) 最后给出评分。AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA AA AA AAAAAAAAA题目11:仿LED数码的显示1) 输入任意数字和一个字母,能够以该字母显示该数字,右图是输入6和字母A的显示结果;2) 在此基础上使数码能从0到9动态变化。题目12:猜数游戏1) 随机产生一个五位数,且没有重复数字;2) 猜数时给出大小提示;3) 记录猜数的次数,最后给出评分。题目13:数据的加密与解密1) 采用换位法进行加密和解密;2) 输入英文句子后,再输入换位位数(密钥),即可输出密文;3) 输入密文后再输入换位位数则可输出明文;4) 在此基础上,可进行文件操作。输入方向输出方向canyoucomehereab换位法加密示意注:换位法加密的原理是将英文句子中的空格去除,然后将句子排成若干行,每行的字符数为换位位数,再按列输出即为密文,不足部分填入随机字母。例如英文Can you come here若换位位数取4,则密文为comraueenchayoeb,如右图所示。题目14:元音字母的统计a:*e:*i:*o:*u:*1) 输入英文短文后,统计短文中元音字母a,e,i,o,u出现的次数;2) 以分布图的形式输出结果,如右图所示;3) 在此基础上,可进行文件操作。题目15:身份证信息管理软件1) 具备添加、删除功能;2) 具备多种查询功能:按年龄、出生日期等;3) 具备统计功能,能统计某年龄段的人数;4) 在此基础上,可进行文件操作。题目16:学生成绩统计软件1) 每条记录由学号、姓名、若干门课程的成绩组成;IIII III II III IIIII607080901002) 能计算每个学生的总分和平均分并显示;3) 能按平均分统计各分数段的人数,并以分布图显示,如右图所示。4) 在此基础上,可进行文件操作。题目17:用户输入数据的验证1) 对用户输入的日期型数据进行有效性验证;2) 正确的输入应改为:yyyy-m-d,其中yyyy为4位数字表示的年份,m为12位数字表示的月份,d为12位数字表示的日;3) 程序能够对任意输入的数据进行正确性判断,保证日期的正确,并考虑到大小月、闰年等情况。题目18:简谐振动实验的模拟1) 能够实现简谐振动的模拟;2) 简谐振动的振幅、频率以及相位由键盘输入;3) 能够实现动画效果。题目19:振动合成原理的模拟1) 能够实现用计算机模拟直接利用两个简谐振动及其合振动的表达式模拟振动合成原理;2) 简谐振动的振幅、频率以及相位由键盘输入;3) 能够实现用不同颜色在同一屏幕上显示两个分振动及其合振动的振动曲线;4) 振动曲线采用画线的方法实现。题目20:驻波的模拟1) 能够模拟沿正、反方向传播的两列波和驻波;2) 正向波和反向波的振幅、频率和波长由键盘输入;3) 能够实现从动态图形中直观的看出三波之间的关系,并验证驻波的表达式所表示出的规律性。3完成形式本课程设计必须有经过调试可以运行的程序代码及软件说明书,多人合作的课题要求每人必须有明确的分工,每人均需撰写并打印课程设计报告。课程设计报告封面包括:课程设计题目、学号、姓名、年级专业、指导教师、完成日期。课程设计正文一般应包括:问题描述、基本要求、系统分析和设计、结构图、流程图、程序清单、测试数据、小结及收获和体会、参考资料等。提交报告时必须同时将电子文档和软件一并上交。4成绩考核根据学生在课程设计中的表现、课程设计报告完成的情况以及软件的质量综合考核,按优、良、中、及格、不及格五级评分。其中平时表现占20,课程设计报告占30,软件占50。5参考书目1 谭浩强,张基温,唐永炎,C语言程序设计教程,高等教育出版社,1998年(第二版)2 赵永哲,李雄飞,戴秀英编著,C语言程序设计,科学出版社,2003年3 夏宽理,赵子正编著,C语言程序设计,中国铁道出版社,2006年4 谭浩强编著,C程序设计,清华大学出版社,1991年5 Gary J. Bronson, A First Book of ANSI C (Fourth Edition), Publishing House of Electronics Industry, 2006.6 Al Kelley, Ira Pohl, A Book on C: Programming in C (Fourth Edition), China Machine Press, 2004.7 Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie, The C Programming Language, China Machine Press, 2006.模拟电子技术课程设计大纲总学时:20学分:1大纲执笔(统稿人):陶文海大纲编写时间:2006年8月教学院长审定:王元航适用专业:电子信息工程、通信工程1目的要求(1)目的模拟电子技术课程设计是配合模拟电子技术课程理论的一个重要的实践性教学环节。本课程是在前导验证性认知实验的基础上,进行更高层次的命题设计实验,是在教师的指导下独立查阅资料,选择方案,设计、安装和调试特定功能的电子电路,并撰写设计报告。使学生得到一次较为全面的工程实践训练。课程设计实验对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要,是电子技术人才培养成长的必由之路。由学生自行设计、自行制作和自行调试的综合性设计性试验。旨在培养学生综合电路分析、模拟电子技术的理论知识,了解一般常见电子电路,并解决电子信息方面常见实际问题的能力。促使学生积累实际电子制作经验,准备走向更复杂更实用的应用领域,是参加“全国大学生电子竞赛”前的技能培训课程。目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。通过设计过程使学生巩固加深对电子技术基础理论的理解,使学生受到设计思想、设计技能、调试技能与实验研究技能的训练,同时有利于培养和提高学生的自学能力、设计能力和运用基础理论去解决工程实际问题的能力,以及培养学生的创新意识和科学研究的素质。为后续课程的学习,毕业设计以及毕业后的工作打下坚实的基础。(2)基本要求1) 根据设计任务和指标要求,通过查阅资料,调查研究,确定课程设计的题目。2) 根据题目要求收集有关文献资料,进行方案论证,并确定实施方案。3) 完成具体电路的设计和相关计算确定电路;根据技术指标,对电路中元器件的参数进行计算;选择所用元器件的型号,列出元器件清单;画出整机原理图和接线图。4) 利用EDA软件进行仿真研究,直至获取满意结果,包括获取仿真电路、用虚拟仪器仪表获取的测量值、波形图等。5) 电路组装完成电路的PCB版图绘制;完成对系统所用元器件的挑选和检测;完成电路的焊接组装。6) 电路调试完成电路的单元调试(对电路首先进行单元电路调试,在保证单元电路工作正常的情况下,再进行整机连接);完成系统的整机调试;对照任务书中各项技术指标的要求,逐一进行定量的测量,根据测量结果判断是否满足任务书的要求; 对不能满足任务书要求的技术指标做相关的电路调整,自行排除故障。7) 通过图表和与理论值的误差分析等对结果进行分析和评价8) 完成课程设计报告2选题内容(1) OCL和BTL音频功放的设计;(2) 集成直流稳压电源的设计;(3) 函数信号发生器的设计(典型的正弦波、三角波、方波、梯形波函数发生器等);(4) 水温电子控制系统设计;(5) 语音放大电路设计;(6) 集成差分放大电路(单运放差分放大器、双运放差分放大器、三运放差分放大器)的设计;(7) 压控振荡器(VCO)的设计;3完成形式本课程设计必须有制作成的产品实物及课程设计报告,课程设计完成后需撰写并打印课程设计报告。课程设计报告封面包括:课程设计题目、学号、姓名、年级专业、指导教师、完成日期。课程设计正文一般应包括:问题描述、基本要求、原理设计、PROTEL原理图和PCB图、小结及收获和体会、参考资料等。提交报告时必须同时将电子文档一并上交。4成绩考核根据学生在课程设计中的表现、课程设计报告完成的情况以及软件的质量综合考核,按优、良、中、及格、不及格五级评分。其中平时表现占20,课程设计报告占30,作品占50。5参考书目1 童诗白,模拟电子技术基础,高等教育出版社,2001年2 梁宗善,电子技术基础课程设计,华中理工大学出版社,1998年3 彭介华,电子技术课程设计,高等教育出版社,1997年4 高吉祥,电子技术基础实验与课程设计,电子工业出版社,2002年5 曾建唐,电工电子基础实践教程,机械工业出版社,2003年6 陈晓文,电子线路课程设计,电子工业出版社,2004年7 于占河,电工电子技术实训教程,化学工业出版社,2005年8 卢庆林,电子产品工艺实训,西安电子科技大学出版社,2006年数字电子技术课程设计教学大纲总学时:20学分:1大纲执笔(统稿人):陶文海大纲编写时间:2006年8月教学院长审定:王元航适用专业:电子信息工程、通信工程1目的要求(1)目的数字电子技术课程设计是配合数字电子技术课程理论的一个重要的实践性教学环节。本课程是在前导验证性认知实验的基础上,进行更高层次的命题设计实验,是在教师的指导下独立查阅资料,选择方案,设计、安装和调试特定功能的数字电路,并撰写设计报告。使学生得到一次较为全面的工程实践训练。课程设计实验对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要,是电子技术人才培养成长的必由之路。由学生自行设计、自行制作和自行调试的综合性设计性试验。旨在培养学生综合数字电子技术的理论知识,了解一般常见数字电路,并解决数字电路方面常见实际问题的能力。促使学生积累实际数字电路制作经验,准备走向更复杂更实用的应用领域,是参加“全国大学生电子竞赛”前的技能培训课程。目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。通过设计过程使学生巩固加深对数字电子技术基础理论的理解,使学生受到设计思想、设计技能、调试技能与实验研究技能的训练,同时有利于培养和提高学生的自学能力、设计能力和运用基础理论去解决工程实际问题的能力,以及培养学生的创新意识和科学研究的素质。为后续课程的学习,毕业设计以及毕业后的工作打下坚实的基础。(2)基本要求9) 根据设计任务和指标要求,通过查阅资料,调查研究,确定课程设计的题目。10) 根据题目要求收集有关文献资料,进行方案论证,并确定实施方案。11) 完成具体电路的设计和相关计算确定电路;根据技术指标,对电路中元器件的参数进行计算;选择所用元器件的型号,列出元器件清单;画出整机原理图和接线图。12) 利用EDA软件进行仿真研究,直至获取满意结果,包括获取仿真电路、用虚拟仪器仪表获取的测量值、波形图等。13) 电路组装完成电路的PCB版图绘制;完成对系统所用元器件的挑选和检测;完成电路的焊接组装。14) 电路调试完成电路的单元调试(对电路首先进行单元电路调试,在保证单元电路工作正常的情况下,再进行整机连接);完成系统的整机调试;对照任务书中各项技术指标的要求,逐一进行定量的测量,根据测量结果判断是否满足任务书的要求; 对不能满足任务书要求的技术指标做相关的电路调整,自行排除故障。15) 通过图表和与理论值的误差分析等对结果进行分析和评价16) 完成课程设计报告2选题内容(8) 智力竞赛抢答装置;(9) 数字频率计的设计;(10) 数字电压表的设计;(11) 数字时钟的设计;(12) 加减法运算电路的设计;(13) 出租汽车里程计价表的设计;(14) 交通灯控制电路的设计。3完成形式本课程设计必须有制作成的产品实物及课程设计报告,课程设计完成后需撰写并打印课程设计报告。课程设计报告封面包括:课程设计题目、学号、姓名、年级专业、指导教师、完成日期。课程设计正文一般应包括:问题描述、基本要求、原理设计、PROTEL原理图和PCB图、小结及收获和体会、参考资料等。提交报告时必须同时将电子文档一并上交。4成绩考核根据学生在课程设计中的表现、课程设计报告完成的情况以及软件的质量综合考核,按优、良、中、及格、不及格五级评分。其中平时表现占20,课程设计报告占30,作品占50。5参考书目1 阎石,数字电子技术基础,高等教育出版社,1998年2 梁宗善,电子技术基础课程设计,华中理工大学出版社,1998年3 彭介华,电子技术课程设计,高等教育出版社,1997年4 高吉祥,电子技术基础实验与课程设计,电子工业出版社,2002年5 曾建唐,电工电子基础实践教程,机械工业出版社,2003年6 陈晓文,电子线路课程设计,电子工业出版社,2004年7 于占河,电工电子技术实训教程,化学工业出版社,2005年8 卢庆林,电子产品工艺实训,西安电子科技大学出版社,2006年单片机原理与应用课程设计大纲总学时:20学分:1大纲执笔(统稿人):黄云飞大纲编写时间:2006年8月教学院长审定:王元航适用专业:电子信息工程、通信工程1目的要求单片机原理与应用是一门实践性很强的课程。其课程设计也是一门十分重要的实践性、综合性实验课,是在学完单片机原理与应用课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。单片机原理与应用课程设计的目的是使学生能更深刻地领会和掌握所学内容,利用所学知识,独立设计电路、布局印刷电路板、设计应用软件和系统软件、亲自焊接元器件、亲自调试系统。通过本课程设计,使学生基本掌握单片机应用电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力,加深对单片机软硬知识的理解,获得初步的应用经验,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。本课程设计是电子信息工程专业和通信工程专业的必修课。2设计内容(1)选题范围汇编语言程序或C语言程序编写、单片机仿真实验系统的使用、定时器/计数器的应用、I/O口的应用、串行口应用及中断应用。(2)选题要求在现有的开发装置上掌握相关硬件,正确地进行连线在计算机上编写汇编程序、调试、下载、配合外部电路进行系统功能测试,设计并实现参考选题中要求设计的系统。要求按设计要求制订方案,直至正确地实现系统功能;写出课程设计报告;理解设计方案后再自己动手修改程序,并正确联线、构成硬件电路,通过独立调试实现设计方案。(3)参考选题1) 交通信号灯模拟控制系统设计:利用单片机的定时器定时,令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭,并且用LED数码管显示时间。2) 计时器系统设计:利用单片机的定时器/计数器定时和计数,用LED数码管显示计时的时间;某键按下去计时,再按一下停止计时;另一键按下去时间清零。3) 频率计系统设计:利用单片机的定时器/计数器定时和计数,计算出频率,用LED数码管显示出来。4) 模拟时钟系统设计:从键盘上输入时间初值用定时器产生0.1s定时中断对时钟计数器计数,并将数值定时送数显管显示。5) 秒表系统设计:用AT89C51设计一个2位LED数码显示“秒表”,显示时间为00 99秒,每秒自动加1,另设计一个“开始按键”和一个“复位”键。6) 步进电机控制系统设计:(1)从键盘上输入正、反转命令,转速参数和转动步数并显示在显示器上,系统控制步进电机转动,直到转动步数为0时停止;(2)从键盘依次输入多组不同的参数后,系统开始依次执行各组参数, 直到所有参数运行结束。7) 小直流电机调速控制系统:用0809采样电位器的值,并在显示器上显示,将此信号值作为方波占空比,通过0832输出经放大后控制电机转速。8) 开关量控制系统:微机与单片机通讯用RS-232通用串口,16位数字量输入,32位数字量输出;9) 模拟量转换系统:微机与单片机通讯用RS-232通用串口,16路模拟量输入,8路模拟量输出;10) 学生自拟创新课题:选题应具有足够的工作量,应具有足以提高自学能力和独立工作能力。3完成形式本课程设计必须有软硬件设计及课程设计报告,课程设计报告均需打印。课程设计报告封面包括:课程设计题目、学号、姓名、年级专业、指导教师、完成日期。课程设计正文一般应包括:内容提要、选题的意义、本人所做的工作及系统的主要功能、硬件电路设计及描述、软件设计流程及描述、源程序代码(要有注释)、小结及收获和体会、参考资料等。提交报告时必须同时将电子文档和软件一并上交。4成绩考核根据学生在课程设计中的表现、课程设计报告完成的情况以及软件的质量综合考核,按优、良、中、及格、不及格五级评分。其中(1) 理论设计方案,演示所设计的系统,占总成绩50;(2) 课程设计报告,占总成绩30;(3) 平时表现,占总成绩20。5说明本课程设计的先修课程是:单片机原理与应用、数子电子技术、模拟电子技术。课程设计所需元件、器材:(1) 微型计算机: 用于同仿真器连接,硬件和软件的控制与仿真(2) 单片机仿真器:应用系统的单片机开发与仿真平台(3) 单片机实验箱:硬件系统实验平台(4) 打印机:程序设计的打印(5) 硬件系统CPU(6) 稳压电源和万用表:实验工具(7) 20MHz示波器:波形测量仪器(8) 频率计:频率测量仪器(9) 集成电路元器件:实验材料,根据学生选择的设计题目确定。6参考书目1 姜志海主编,单片机原理及应用,电子工业出版社,2005年2 丁元杰主编,单片微机原理与应用(第3版),机械工业出版社,2005年3 孙育才主编,单片机原理及其应用,电子工业出版社,2006年4 邹逢兴主编,微型计算机接口原理与技术,国防科技大学出版社,1999年5 何立民主编,MCS-51系列单片机应用系统设计 系统配置与接口技术,北京航空航天大学出版社,1990年6 沈德金主编,MCS-51系列单片机接口电路与应用程序实例,北京航空航天大学出版社,1997年7 童诗白主编,模拟电子技术基础(第三版),高等教育出版社,2002年8 阎石主编,数字电子技术基础,高等教育出版社,1998年9 单片机仿真实验系统说明书。电子设计自动化EDA课程设计大纲总学时:20学分:1大纲执笔(统稿人):张持健大纲编写时间:2006年8月教学院长审定:王元航适用专业:电子信息工程1目的要求(1)目的EDA课程设计(注:EDA即电子设计自动化,Electronics Design Automation)是继模拟电子技术基础、数字电子技术基础、电子技术基础实验课程后,电子类专业学生在电子技术实验技能方面综合性质的实验训练课程,是电子技术基础的一个部分,其目的和任务是通过一周的时间,让学生掌握EDA的基本方法,熟悉一种EDA软件(MAXPLUS2),并能利用EDA软件设计一个电子技术综合问题,并在实验板上成功下载,为以后进行工程实际问题的研究打下设计基础。(2)基本要求1) 通过课程设计使学生能熟练掌握一种EDA软件(MAXPLUS2)的使用方法,能熟练进行设计输入、编译、管脚分配、下载等过程。2) 通过课程设计使学生能利用EDA软件(MAXPLUS2)进行至少一个电子技术综合问题的设计(内容可由老师指定或自由选择),设计输入可采用图形输入法或AHDL硬件描述语言输入法。3) 通过课程设计使学生初步具有分析、寻找和排除电子电路中常见故障的能力。4) 通过课程设计使学生能独立写出严谨的、有理论根据的、实事求是的、文理通顺的字迹端正的课程设计报告。5) 考查形式为:结合课程设计中的能力表现和设计报告,综合评分。(3)与其它课程的联系与分工EDA课程设计中应用了模拟电子技术基础、数字电子技术基础中的基础知识和基本理论,并且利用了电子技术基础实验中的基本实验方法,在时间上的安排上应该在这些课程之后。EDA课程设计的后续课程是微机原理等其它专业课程,EDA课程设计中对学生综合设计能力的培养将为这些后续课程的学习打下良好基础。(4)主要设备及器材配置计算机、EDA软件(MAXPLUS2)、下载实验箱。2选题内容设计一 数字式竞赛抢答器1) 设计一个可容纳6组(或4组)参赛的数字式抢答器,每组设一个按钮,供抢答使用。2) 抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能,使除第一抢答者外的按钮不起作用。3) 设置一个主持人“复位”按钮。4) 主持人复位后,开始抢答,第一信号鉴别锁存电路得到信号后,有指示灯显示抢答组别,扬声器发出23秒的音响。5) 设置一个计分电路,每组开始预置100分,由主持人记分,答对一次加10分,答错一次减10分。教学提示1) 此设计问题的关键是准确判断出第一抢答者并将其锁存,实现的方法可使用触发器或锁存器,在得到第一信号后将输入封锁,使其它组的抢答信号无效。2) 形成第一抢答信号后,用编码、译码及数码显示电路显示第一抢答者的组别,用第一抢答信号推动扬声器发出音响。3) 计分电路采用十进制加减计数器、数码管显示,由于每次都是加减10分,所以个位始终为零,只要十位、百位进行加减运算即可。设计二 数字钟1) 设计一个能显示1/10秒、秒、分、时的12小时数字钟。2) 熟练掌握各种计数器的使用。3) 能用计数器构成十进制、六十进制、十二进制等所需进制的计数器。4) 能用低位的进位输出构成高位的计数脉冲。5) 教学提示:6) 时钟源使用频率为0.1Hz的连续脉冲。7) 2、设置两个按钮,一个供“开始”及“停止”用,一个供系统“复位”用。8) 时钟显示使用数码管显示。9) 4、“时显示”部分应注意12点后显示1点。10) 注意各部分的关系,由低位到高位逐级设计、调试。设计三 数字频率计1) 设计一个能测量方波信号的频率的频率计。2) 测量的频率范围是0999999Hz。3) 结果用十进制数显示。教学提示1) 脉冲信号的频率就是在单位时间内所产生的脉冲个数,其表达式为,f为被测信号的频率,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。2) 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。3) 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,0.1s,1s等,时基信号的选择可以控制,即量程可以改变。4) 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。5) f=N/T,改变时基信号的周期T,即可得到不同的测频范围。6) 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。7) 改变量程时,小数点能自动移位。设计四 拔河游戏机1) 设计一个能进行拔河游戏的电路。2) 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。3) 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。4) 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。5) 用数码管显示获胜者的盘数。教学提示1) 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。2) 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。3) 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。4) 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。5) 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。6) 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1) 设计一个由甲、乙双方参赛,有裁判的3人乒乓球游戏机。2) 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。3) 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。4) 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。5) 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1) 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。2) 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。3) 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。4) 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1) 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。2) 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。3) 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。4) 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。5) 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1) 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。2) 选择1HZ时钟脉冲作为系统时钟。3) 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。4) 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 电子密码锁1) 设计一个密码锁的控制电路,当输入正确代码时,输出开锁信号以推动执行机构工作,用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁,用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁;2) 在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码,当开锁按钮开关(可设置成6位至8位,其中实际有效为4位,其余为虚设)的输入代码等于储存代码时,开锁;3) 从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开,则电路自动复位并进入自锁状态,使之无法再打开,并由扬声器发出持续20秒的报警信号。教学提示1) 该题的主要任务是产生一个开锁信号,而开锁信号的形成条件是,输入代码和已设密码相同。实现这种功能的电路构思有多种,例如,用两片8位锁存器,一片存入密码,另一片输入开锁的代码,通过比较的方式,若两者相等,则形成开锁信号。2) 在产生开锁信号后,要求输出声、光信号,声音的产生由开锁信号触动扬声器工作,光信号由开锁信号点亮LED指示灯;3) 用按钮开关的第一个动作信号触发一个5秒定时器,若5秒内无开锁信号产生,让扬声器发出特殊音响,以示警告,并输出一个信号推动LED不断闪烁。设计八 彩灯控制器1) 设计一个彩灯控制器,使彩灯(LED管)能连续发出四种以上不同的显示形式;2) 随着彩灯显示图案的变化,发出不同的音响声。3) 教学提示:4) 彩灯显示的不同形式可由不同进制计数器驱动LED显示完成;5) 音响由选择不同频率CP脉冲驱动扬声器形成。设计九 脉冲按键电话显示器1) 设计一个具有8位显示的电话按键显示器;2) 能准确地反映按键数字;3) 显示器显示从低位向高位前移,逐位显示按键数字,最低位为当前输入位;4) *设置一个“重拨”键,按下此键,能显示最后一次输入的电话号码;5) *挂机2秒后或按熄灭按键,熄灭显示器显示。教学提示1) 利用中规模计数器的予置数功能可以实现不同的按键对应不同的数字;2) 设置一个计数器记录按键次数,从而实现数字显示的移位。设计十 简易电子琴1) 设计一个简易电子琴;2) 利用实验箱的脉冲源产生1,2,3,。共7个或14个音阶信号;3) 用指示灯显示节拍;4) *能产生颤音效果。教学提示各音阶信号由脉冲源经分频得到。设计十一 出租车自动计费器1) 设计一个出租车自动计费器,具有行车里程计费、等候时间计费、及起价三部分,用四位数码管显示总金额,最大值为99。99元;2) 行车里程单价1元/公里,等候时间单价0。5元/10分钟,起价3元(3公里起价)均能通过人工输入。3) 行车里程的计费电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲数,然后由计数译码电路转换成收费金额,实验中以一个脉冲模拟汽车前进十米,则每100个脉冲表示1公里,然后用BCD码比例乘法器将里程脉冲乘以每公里单价的比例系数,比例系数可由开关预置。例如单价是1。0元/公里,则脉冲当量为0。01元/脉冲。4) 用LED显示行驶公里数,两个数码管显示收费金额。教学提示1) 等候时间计费需将等候时间转换成脉冲个数,用每个脉冲表示的金额与脉冲数相乘即得计费数,例如100个脉冲表示10分钟,而10分钟收费0。5元,则脉冲当量为0。05元/脉冲,如果将脉冲当量设置成与行车里程计费相同(0。01元/脉冲),则10分钟内的脉冲数应为500个。2) 用LED显示等候时间,两个数码管表示等候时间收费金额。3) 用加法器将几项收费相加,P=P1+P2+P3,4) P1为起价,P2为行车里程计费,P3为等候时间计费,用两个数码管表示结果。设计十二 洗衣机控制器1) 设计一个电子定时器,控制洗衣机作如下运转:定时启动正转20秒暂停10秒反转20秒暂停10秒定时未到回到“正转20秒暂停10秒”,定时到则停止;2) 若定时到,则停机发出音响信号;3) 用两个数码管显示洗涤的预置时间(分钟数),按倒计时方式对洗涤过程作计时显示,直到时间到停机;洗涤过程由“开始”信号开始;4) 三只LED灯表示“正转”、“反转”、“暂停”三个状态。 教学提示1) 设计20秒、10秒定时电路。2) 电路输出为“正转”、“反转”、“暂停”三个状态。3) 按照设计要求,用定时器的“时间到”信号启动相应的下一个定时器工作,直到整个过程结束。3完成形式本课程设计必须有经过调试可以运行的程序代码及软件说明书,课程设计完成后需撰写并打印课程设计报告。课程设计报告封面包括:课程设计题目、学号、姓名、年级专业、指导教师、完成日期。课程设计正文一般应包括:问题描述、基本要
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