数字系统实验_1.ppt

1、2008年3月，在电子设计自动化室，编写了数字系统实验讲座课件。2008年3月，卢编著的电子设计自动化室主要教学内容：2 .试验45个小型数字系统；1.数字系统的学习要点；1.彻底理解数字系统的含义。能够传输、处理和处理数字信息的电子设备称为数字系统。系统和组件之间的区别：任何包含控制器并能根据程序运行的系统，无论其大小如何，都被称为数字系统。一个没有控制器并且不能按照程序运行的电路，不管它的大小如何(比如大容量存储器)，都不能被称为一个系统，而只能称为一个组件。陆2008年3月在电子设计自动化室编写的数字系统由数据处理器和控制器组成：(1)数据处理器的主要任务是传输数据、计算和判断数据。(2

2、)控制器的主要任务：确保数据处理器按照正确的时间顺序有序地处理数据。(3)控制器具有统一的模型和标准设计方法。(4)数据处理器有多种处理数据的形式，没有统一的模型，所以通常以列和表的形式设计。(5)同步时序电路，陆2008年3月在EDA室编写；2)透彻理解数字系统的一般模型，1)输入接口：完成信号转换和同步处理；2)输出接口：输出整个系统的各种信号；3)数据处理器；4)控制器，陆2008年3月在EDA室编写，(1)数据处理器的组成：组合网络、寄存器组和控制网络、数据处理器模型，陆2008年3月在EDA室编写，(2)详细列表(操作表和状态变量)，2008年3月由陆在EDA室编写，(3)控制器的功

3、能，(1)要实现一个计算任务，必须有一个算法，控制器用来指定步骤2)控制器在决定算法步骤时必须具有记忆能力，因此它是一个时序电路，应该包括记忆。卢2008年3月在EDA室编写，组合逻辑网络，外部输入控制信号，外部输出控制信号，状态寄存器，C，当前状态，激励信号，控制器模型，C=F(S，Q)，Qn 1=G(S，q) 2)使用数据选择器，时序寄存器和解码器。陆2008年3月3日在EDA会议室编写。数字系统描述工具，1)框图；2)算法流程图；3)算法状态机图；陆编著，电子设计自动化室，2008年3月。4.算法流程图和ASM图的区别。算法流程图：一般用于表示算法，算法只是按照算法的顺序来安排计算步骤，

4、与电路的时序没有对应关系，因此不能作为设计的依据。ASM图与时序有关，时序是设计控制器和处理器的基础。鲁2008年3月在EDA室写的；5.ASM图符号、状态框、判断框和条件框；陆2008年3月在电子设计自动化室完成；陆2008年3月在电子设计自动化室完成；6.自动机械模块；(2)(1)ASM块表示系统在一个时钟周期内的状态；(ASM块中的所有操作都在相同的有效时钟沿完成。A0和R0在同一时钟沿完成。并且在T2状态的有效时钟沿完成。如果E=1，则发出CLRA和CLRR命令。如果E=0，则仅发出CLRA命令。，陆2008年3月7日在EDA室写。ASM图的建立，原则1:在算法的起点安排一个状态；原则

5、2:状态必须用于分离不能同时实现的寄存器传输操作；原则3:如果判断受到寄存器操作的影响，应该在它们之间安排一个状态。从EDA室陆2008年3月编写的算法流程图ASM图中，说明：(1)原理2，EDA室陆2008年3月编写，EDA室陆2008年3月编写，(2)原理3，当从算法流程图转换为ASM图时，需要在图12 . 3 . 16 A 1后插入一个方框来判断数值。2.实验45小型数字系统，2。实验45任务改变说明：P219 T1左右的灯每盏换一盏，不循环。(强制)当有三个左右灯时，按100，110，111，000循环(可选)。题目：某型汽车尾灯控制电路，作者：陆2008年3月在电子设计自动化室。设计

6、要求：(必须完成)(1)尾灯在空闲时关闭。(2)当按下左转键时，L=1，左Z车灯打开。当L=0时，所有的左尾灯熄灭。(3)当按下右转键时，R=1，Y右灯亮。R=0后，所有右尾灯熄灭。(4)按下报警键后，JG=1，所有左右灯变成跳灯，即闪烁。JG=0停止闪烁。同时，警告信号具有最高优先级。注：汽车手动钥匙有三档，即左转、右转和怠速。其中，空闲键是中性的，通过机械方式实现，因此在设计电路时没有必要考虑空闲键的存在。题目：某型汽车尾灯控制电路，作者：陆2008年3月在电子设计自动化室。设计要求：(1)尾灯在怠速时关闭。(2)当按下左转键时，L=1，Z1Z2Z3的左前照灯根据Z1Z2Z3=100，11

7、0，111，000循环。ZZ=0后，所有左尾灯关闭。(3)当按下右转键时，R=1，Y1Y2Y3的右前照灯按照Y1Y2Y3=100，110，111，000循环，ZZ=0后，所有的左尾灯熄灭。(4)按下报警键后，JG=1，所有左右灯变成跳灯，即闪烁。JG=0停止闪烁。同时，警告信号具有最高优先级。选编：2008年3月，卢编著，电子设计自动化室。得到项目后，你在设计前应该做什么？1.仔细阅读设计要求。2.利用网络查找汽车尾灯信息。通过网络了解汽车尾灯的工作原理及其用途。从而建立正确的设计方案。3.你也可以和开车的人交谈，最好是全职老司机，通过交谈了解汽车尾灯的常识。强调你永远不要把世界上的任何事情视

8、为理所当然，而是要用科学的态度观察和分析事情，这样才能得到正确的答案。2008年3月，鲁在EDA Room写道，汽车尾灯设计前应确立两个概念：一是汽车照明系统与汽车系统无关，是否有照明系统不影响汽车运行。第二：了解汽车尾灯的使用。只有清楚地理解这两点，才能正确地设计汽车尾灯控制系统。2008年3月，在EDA室编写了鲁。汽车辅助知识：1。汽车通用系统。它指的是左脚踩下的踏板，将发动机输出的扭矩与驱动轮分离并结合起来。它是指右手移动的档位，可以通过改变传动比来调节速度。2008年3月，在EDA室编写了鲁。2.汽车电路系统，随着科学技术的发展，照明系统在整个汽车电路系统中是一个很小的系统。陆编著，E

9、DA室，2008年3月3日。照明系统的用途，(1)内部用途：照明，(2)外部用途：1)解释司机的驾驶状态；2)指示汽车在夜间和雾天的位置；3)夜间道路照明。，陆2008年3月4日在EDA会议室编写。照明系统介绍，(1)室内照明和仪表灯介绍；阅读灯；行李箱灯；其他灯(如门灯)，陆2008年3月在EDA室编写，(2)车外组合灯、宽度指示灯(小灯)介绍；远光灯和近光灯(前照灯)；雾灯；方向灯；刹车灯；倒车灯；警示灯(或双跳灯)；2008年3月，鲁编，EDA室；5.汽车尾灯的位置；6.汽车尾灯操纵杆原理；3.2008年，鲁编著，EDA室；3.2008年，鲁编著，EDA室；2000 (2)当按下左转键时

10、，L=1，左车灯闪烁。当L=0时，所有的左尾灯熄灭。(3)当按下右转键时，R=1，Y右车灯闪烁。R=0后，所有右尾灯熄灭。(4)按下报警键后，JG=1，所有左右灯变成跳灯，即闪烁。JG=0停止闪烁。同时，警告信号具有最高优先级。2008年3月，鲁编著，EDA室；第二个方案：2008年3月，鲁编著，EDA室；两种方案的比较：问题P373 12.82008年3月，鲁编著，EDA室；系统结构图：说明：汽车手动钥匙有三级：左转、右转和怠速，其中怠速钥匙为空挡，通过机械方式实现，因此在设计电路时无需考虑怠速钥匙的存在。2008年3月，由陆编制，EDA室，ASM图：ASM图：2008年3月，由陆编制，ED

11、A室，求解激励方程：(每种状态一个)，2008年3月，由陆编制，EDA室，输出方程3360。2008年3月，在EDA室编写，2008年3月，在EDA室编写，用VHDL语言实现汽车尾灯控制器，库IEEE-(计数器5)使用IEEE。标准_逻辑_1164。全部；使用IEEE。标准_逻辑_算术。全部；使用IEEE。STD_LOGIC_UNSIGNED。全部；实体kzq是标准逻辑中的端口(clk，clr:标准逻辑中的JG :z，Y :输出标准_逻辑)；结束kzqkzq的架构a是类型statetype是(S0，S1，S2，S3)；信号present_state，next _ state :statetyp

12、e信号x : TD _ logic _ vector(1 down to 0)；2008年3月，在EDA室写的2008年开始x=L，状态_组合：过程(present _ state，jg，L，r)开始格u present _ state是当s0=z=0时；Y=0。如果JG=1，下一个州=S3；elsif JG=0如果x=“00”，则next _ state=S0elsif x=01 然后next _ state=S2；elsif x=10 然后next _ state=S1；否则下一个州=S3；结束if；结束if；鲁2008年3月在EDA室写的，=Z时Z=1；Y=1。next _ state=S0结束案例；结束进程状态_梳状；陆2008年3月在EDA室编写，state _ clk:进程(clk，clr)开始，如果clr=1则present _ state=s0elsif (clkevent AND clk=1)，则present _ stat