第一章设计内容与设计方案
1.1课程设计内容
控制8个LED进行花样性显示。
设计4种显示模式：s0，从左到右逐个点亮LED；s1，从右到左逐个点亮LED；s2，从两边到中间逐个点亮LED；s3，从中见到两边逐个点亮LED。
4种模式循环切换，复位键（rst）控制系统的运行停止。数码管显示模式编号。
可预置彩灯变换速度，4档快、稍快、中速、慢速，默认工作为中速。
1.2设计方案
在掌握常用数字电路功能和原理的基础上，根据EDA技术课程所学知识，以及平时实验的具体操作内容，利用硬件描述语言HDL，EDA软件QuartusⅡ和硬件平台cycloneⅡFPGA进行一个简单的电子系统设计，本次课程设计采用Verilog HDL硬件描述语言编写控制程序，应用Quartus Ⅱ软件实现仿真测试。采用FPGA芯片对LED灯进行控制，使其达到流水跑马灯显示的效果，LED灯采用共阳极接法，当给它一个低电平时，LED点亮，我们利用移位寄存器使各输出口循环输出高低电平，达到控制的目的。
2.1设计原理及设计流程
本次试验我所完成的内容是跑马灯的设计，下面我简单的进行一下原理的阐述。
跑马灯课程设计的要求是控制8个LED进行花样显示，设计四种显示模块：第一种显示是从左向右逐个点亮LED。第二种显示：从右向左逐个点亮LED。第三种显示：从两边向中间逐个点亮LED。第四种显示：从中间到两边逐个点亮LED。四种显示模式循环切换，并带有一位复位键控制系统的运行停止。为了完成要求的效果显示，由于要求比较简单，所以不用分为很多模块来具体控制，所以我先择利用移位寄存器来完成灯的点亮，我们将LED灯采用共阳极接法，当给于低电平时点亮，那么当我们需要点亮某位LED灯时，只需在该位上赋予低电平即可，比如：如果我们要实现8个数码灯从左到右依次点亮，那么我们就可以给这8个数码灯分别赋值10000000，经过一段时间的延时后再给其赋值01000000，再经过一段时间延时后再给其赋值00100000，依次类推，则最后一种赋值状态为00000001，这样就得到了相应的现象。同理，要实现数码灯从右向左依次点亮，从中间向两端依次点亮，从两端向中间依次点亮都可以采用这样赋值的方法。为了达到四种显示模式循环切换的目的，可以将以上的所有赋值语句以顺序语句的形式置于进程中，这样在完成了一种显示方式后就会自动进入下一种设定好的显示模式，如此反复循环。当需要程序复位时，只需按下rst键即可，程序不管走都那里，执行那条语句，只要确定复位键按下时，程序立刻返回到程序执行语句的第一步，程序接着进行新的循环点亮。
3.1 Verilog HDL程序
module ceshi(clk,rst,Q,DIN,CLK,a);
input clk,rst;
input [1:0]DIN; //DIN为变换速度档output signed[7:0]Q; //Q为7个LED output [6:0]a; //a为数码管显示模式output CLK; //自定义时钟parameter DOUT=8'b0111_1111;
reg CLK;
reg [6:0]x;
reg [1:0]cs;
reg [7:0]Q;
reg [6:0]a;
always@(posedge clk)begin
x<=7'b0000000;CLK=0;
case(DIN)
0:begin
x<=x+1'b1;
if(x==20)begin
x<=7'b0;
CLK=~CLK;
end
end
1:begin
x<=x+1'b1;
if(x==15)begin
x<=7'b0;
CLK=~CLK;
end
end
2:begin
x<=x+1'b1;
if(x==10)begin
x<=7'b0;
CLK=~CLK;
end
end
3:begin
x<=x+1'b1;
if(x==5)begin
CLK=~CLK;
end
end
default begin
x<=x+1'b1;
if(x==20)begin
x<=7'b0;
CLK=~CLK;
end
end
endcase
end
always@(posedge CLK or negedge rst)begin if(!rst)begin
Q<=DOUT;cs<=2'b00;a=7'b000_0000;
end
else begin
case(cs)
0:begin Q<=Q>>1;Q[7]<=1'b1;a=7'b0111111;
if(Q==8'b1111_1110)begin
Q<=8'b1111_1101;
cs<=2'b01;
end
end
1:begin Q<=Q<<1;Q[0]<=1'b1;a=7'b0000_110;
if(Q==8'b0111_1111)begin
Q<=8'b0111_1110;
cs<=2'b10;
end
end
2:begin Q[7:4]<=Q[7:4]>>1;
Q[3:0]<=Q[3:0]<<1;
Q[7]<=1'b1;
Q[0]<=1'b1;a=7'b1011_011;
if(Q==8'b1110_0111)begin
Q<=8'b1101_1011;
cs<=2'b11;
end
end
3:begin Q[7:4]<=Q[7:4]<<1;
Q[3:0]<=Q[3:0]>>1;
Q[4]<=1'b1;
Q[3]<=1'b1;a=7'b100_1111;
if(Q==8'b0111_1110)begin
Q<=8'b0111_1111;
end
end
default begin
Q<=DOUT;
cs<=2'b00;
a=7'b0000_000;
end
endcase
end
end
endmodule
第四章设计结果及仿真波形4.1 设计结果
图1 顶层文件原理图
4.2仿真波形
4.3仿真结果分析
当输入DIN为00时选择慢速档，CLK的周期大约为20us，随着CLK上升沿的到来输出Q做移位变化，开始从左向右移，数码管段码输出a显示0，然后从右向左移，数码管段码输出a显示1，然后从中间向两边移，数码管段码输出a显示2，然后从两边向中间移，数码管段码输出a显示3，之后循环显示，当按下复位键rst时系统运行停止，第一个灯点亮，数码管无显示。当输入DIN为01时选择中速档，CLK的周期大约为15us，执行以上循环显示。当输入DIN为10时选择稍快档，CLK的周期大约为10us，执行以上循环显示。当输入DIN为11时选择快速档，CLK的周期大约为5us，执行以上循环显示。
第五章设计总结
通过这次有关于EDA技术的课程设计的学习与应用，我们基本了解了EDA技术的相关应用，也掌握了EDA设计的相关软件Quartus7.2的最基础的使用方法，丰富了我们的设计手段，也让我了解了更多的仿真方法。
在上机操作的过程中，刚开始我们遇到了很多的困难，对软件的不熟悉以及对原理掌握的不透彻，使得刚开始的时候举步维艰，但是经过对最简单的模型的设计及仿真练习过后，我们基本掌握了软件的使用方法，通过软件仿真及对各个参数的设置，我们不断调试仿真出来的波形。这期间我们也了解到，虽然软件的仿真功能很强大，但是还是需要操作人员仔细的进行观察及调试的，否则也容易出现仿真错误。
这次的学习开阔了我们的视野，使我们了解了更多的专业方面的实际应用，在生产应用方面的用处等，以及专业方面的发展方向等……随着微电子技术和计算机技术的不断发展，在涉及通信、国防、航天、工业自动化、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中，EDA技术的含量正以惊人的速度上升，它已成为当今电子技术发展的前沿之一。EDA技术发展迅猛，完全可以用日新月异来描述。EDA技术的应用广泛，现在已涉及到各行各业。EDA水平不断提高，设计工具趋于完美的地步，所以我们更加应该多多掌握这方面的知识。
第六章参考文献
[1] 潘松、黄继业编著. EDA技术与VHDL,北京:清华大学出版社
[2] 边计年主编.用VHDL设计电子线路, 北京:清华大学出版社
[3] 王金明,杨吉斌编著.数字系统设计与Verilog HDL.北京:电子工业出版社
[4] 徐志军,徐光辉编著.CPLD/FPGA的开发与应用.北京:电子工业出版社
[5] 叶天迟主编.EDA实用技术实验及课程设计指导书.长春:自编实验指导书
拆字程序 Org 0000h Mov A , 2000H Add A ,#F0H MOV 2001H ,A MOV A ,2000H ADD A , #0FH MOV 2002H , A MOV A , 2001H ADD A , 2002H END 拆分BCD 码 ？ *************************************************************************** ;此程序是用单片机的p1口接八个led灯作跑马灯试验，八个led依次亮了又熄灭，形成漂亮;的跑马灯。本人已经试验成功。 ;单片机教程网https://www.doczj.com/doc/a313774740.html, 原创
;该8路单片机跑马灯程序代码简单，电路也容易搭建，只需把led接在p1口上就可以了，希望大家能试验成功顺利的完成跑马灯报告 ;*************************************************************************** org 0000h loop0:cjne r0 ,#01h,rel,loop0 ;判断开关打开情况 ajmp start;跳转到程序开始 org 0030h;定义起始汇编地址 start: mov a,#0ffh ; clr c ; mov r2,#08h ;循环八次。 loop: rlc a ;带进位左移。 mov p1,a ;此时led灯开始有反映了。 call delay ;延时 djnz r2,loop ;循环（djnz条件判断） mov r2,#07h ; loop1: rrc a ;带进位右移 mov p1,a ;此时led灯开始有反映了。 call delay ; djnz r2,loop1 ;反复循环 jmp start ;回到程序的开头 delay: mov r3,#20 ;延时子程序 d1: mov r4,#20 d2: mov r5,#248 djnz r5,$ djnz r4,d2 ```````````````````````````````````````````````---------3路单片机跑马灯程序---------------------------------------
EDA课程设计流水灯设计
目录 一、摘要··3 二、流水灯设计目的··4 三、流水灯设计流程··4 四、流水灯设计程序··5 五、流水灯设计管脚分配··7 六、功能仿真图··8 七、原理图波形图··9 八、设计注意事项··10
九、课程设计总结··11 十、参考文献··12 十一、评分表··13 一、摘要 随着EDA技术发展和应用领域的扩大与深入，EDA技术在电子信息、通讯、
自动控制及计算机应用等领域的重要性突出。随着技术市场与人才市场对EDA 的需求不断提高，产品的市场需求和技术市场的要求也必然会反映到教学领域和科研领域中来。因此学好EDA技术对我们有很大的益处。EDA是指以计算机为工具，在EDA软件平台上，根据设计社描述的源文件（原理图文件、硬件描述语言文件或波形图文件），自动完成系统的设计，包括编译、仿真、优化、综合、适配（或布局布线）以及下载。 流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮，流水灯控制是可编程控制器的一个应用，其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。流水灯控制可用多种方法实现，但对现代可编程控制器而言，基于EDA技术的流水灯设计也是很普遍的。 课程设计主要的目的是通过某一电路的综合设计，了解一般电路综合设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体的设计方法、通过设计也有助于复习、巩固以往的学习内容、达到灵活应用的目的。在设计完成后，还要将设计的电路进行安装、调试以加强学生的动手能力。在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 课程设计应强调以能力培养为主，在独立完成设计及制作任务同时注意多方面能力的培养与提高，主要包括以下方面： ·独立工作能力和创造力。 ·综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。 ·查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力。 ·写技术报告和编制技术资料的能力。 ·实际动手能力。
信息与电气工程学院 《计算机组成原理》课程设计报告
一、课程设计的目的 《计算机组成原理》课程设计是与课程配套开设的实践环节。通过本课程设计，使学生进一步的理解计算机组成原理课程讲授的相关内容，包括计算机的各大部件及工作原理，计算机对机器语言的支持和理解方法，计算机整机工作原理和控制方法，以及CU设计的基本方法等等，进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；锻炼计算机硬件的设计能力、调试能力；培养严谨的科学实验作风、良好的工程素质及团队协作精神，为今后的工作打下基础。 二、课程设计的内容 基于DAIS-CMH+实验台，设计并实现一个能够支持5至10条机器指令的微程序结构CU，并利用该指令系统的指令编写机器指令程序，通过调试观察模型机执行机器指令程序的过程和结构，验证CU设计的正确性。 三、课程设计的要求 (1)认真阅读模型机设计说明，了解设计内容，做好设计准备。 (2)完成模型机的硬件电路连接，绘制硬件结构框图。 (3)完成指令的微操作序列分析，画出微程序流程图，根据微指令格式，填写码点，编写微程序，完成微程序结构的CU设计。 (4)设计并编写机器指令测试程序。 (5)能够熟练的运用调试方法，修正微程序设计中存在的问题，验证机器指令执行的正确性。 (6)根据设计的实施过程，认真完成课程设计报告。 四、模型机设计总结 4.1 硬件结构框图与主要硬件模块说明
图1 实验台硬件布局图 ①缓冲输入模块: 控制信号 SW-B,控制输入信号从开关部件输入到总线。 注意：总线没有锁存能力，如果该信号关闭，则数据立刻丢失，总线上数据变为FFH。 ②地址总线模块：控制信号LDAR,控制数据（地址信号）从总线打入地址寄存器(AR)。 ③内存模块：控制信号 WR,内存的读/写控制信号，配合控制信号CE,内存的片选信号，对内存进行读/写操作。CE = 1,WR = 1，进行内存写操作；CE = 1, WR = 0, 进行内存读操作。 ④锁存输出模块：控制信号 LDED,控制数据从总线打入输出模块的锁存器，通过LED灯进行显示。 ⑤寄存器组：两组控制信号,控制数据从总线输入Ri的控制信号- LDR0,LDR1和LDR2；控制数据从寄存器Ri送到总线上的控制信号R0-B,R1-B,R2-B。 ⑥数据总线模块，这个模块没有控制信号，就是个显示模块，显示当前总线上的数据情况。
课程设计报告 课题名称基于AT89S51的跑马灯设计 系别机电系 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 完成日期2010年月 教务处制 基于AT89S51的跑马灯设计 一、设计任务与要求 1．设计任务 选择采用AT89S51、74LS245、ULN2803、LED等器件，使用汇编语言实现各种跑马灯动态显示效果设计。 2．设计要求 实现16个LED的全亮、全灭、交错显示、流水灯显示等。可结合灯的排布以及程序设计实现各种跑马灯动态显示效果。三个输入按键，按键S2时，LED 灯亮点依次流动；按键S3时，依次点亮LED灯；按键S4时，LED灯交错点亮。 3．设计目的 通过本课程设计掌握单片机系统设计思路和基本步骤；掌握LED驱动电路、延时程序和按键处理程序设计。能熟练使用Wave6000软件、编程器或下载线。熟悉Keil、PROTEUS、Protel99se等相关软件的使用。 二、方案设计与论证 在日常生活中，我们总是花样百出的流水灯光，随着电子技术的飞速发展，人们对灯的花样要求也就更多，如全亮、全灭、交错显示、流水灯显示等。因此，跑马灯得到了广泛的应用。 一个由单片机控制的较简单的数字钟由电源电路、控制电路、驱动电路、显示电路4部分组成。
1. 控制电路 控制电路时整个电路的核心，主要由单片机 来完成。AT89S51单片机的管脚图如图（1）所示。 单片机执行指令是在时钟脉冲控制下进行的，因 此，单片机必须外接振荡器构成时钟电路才能正 常工作。另外，还应该在单片机的RES端外接电 阻电容构成复位电路，当单片机运行错误时可以 给一个复位信号使其复位。 单片机的对接口电路的控制是由软件向单片 机的I/O口（即P0~P3口）来实现的。AT89S51 单片机内部由两个定时/计数器，可以用其中一个 定时/计数器来对时间进行计数，而另一个可以对 显示器的显示延时进行定时并通过中断把相应的 数据通过I/O 口送给显示器显示。同时，通过对图1 A T89S51管脚图 外部按键的状态判断来进行时间的调整。 2. 显示电路 作为显示电路，采用16个LED灯来进行显示，实现全亮、全灭、交错显示、流水灯显示等。 3. 驱动电路 由于单片机的I/O口输出电流比较弱，不够驱动一位LED数码管，因此，必须在I/O 口和LED数码管之间接一驱动器和限流电阻来驱动LED数码管。 4. 电源电路 由于外部的干扰如电压、电流的波动可能造成直流电源的不稳定，因此，可在电源两端接上滤波器来降低外部干扰对电源造成的影响。 三、单元电路设计 1．时钟电路 单片机执行指令是在时钟脉冲控制下进行的，因此时钟信号时单片机的基本工作条件。可以通过测量第30脚ALE是否有输出时钟脉冲的六分频信号来判断时钟信号是否正常。 时钟可以由内部和外部两种方式产生，本设计采用内部方式。如图（2）所示，在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件。定时元件通常采用振荡器和电容组成的并联谐振电路。X1为振荡器，C1、C2为电容。振荡器的振荡频率主要取决于晶体，电容对振荡频率由微调作用。外接晶体振荡器时，电容值可选在30pF左右。 图2 内部时钟电路图3 电源滤波电路2．电源电路 如图（3）所示，为了提高电源的稳定，由两个电容并联连接电源两极构成电源滤波电路。C4电容值比较大，用于滤低频；C5容值比较小，用于滤高频。 3．复位电路 一个时钟周期为振荡周期的2倍，6个时钟周期构成一个机器周期，即12个时钟周期构成一个机器周期。在RES引脚上输入一个超过两个机器周期的高电平信号，单片机就可以复位。如时钟频率为12MHz，则有效的复位信号至少应保持2μs以上。 复位电路可以有两种方式：上电复位电路和外部按键复位电路。图（4）所示为单片机的上电复位电路。在上电瞬间，因为电容两端的电压不能突变，RST引脚上电位与Vcc相同。随着电容器充电过程的进行，RST引脚上的电位逐渐下降。只要适当选择C和R的数值，即可顺利实现复位操作。
单片机课程设计报告-跑马灯
武汉纺织大学 单 片 机 课 程 设 计 报 告 设计课题：跑马灯 指导教师：刘丰
姓名：颜珊曹坤 班级：应电092 一、设计任务 利用单片机制作让LED灯依次闪烁时间间隔为0.5S二次后时间加快为 0.2S并循环闪烁的跑马灯. 二、设计要求 （1）采用单片机STC89C52来控制，下载器由芯片MAX232来对程序的下载。 （2）LED灯的闪烁间隔时间为0.5S-0.25S-1S,每循环两圈更改闪烁速度。 （3）供电采用USB方口的方式。 三、方案设计与论证 跑马灯电路的组成方框图为： 四，主要元件介绍 （1）单片机STC89C52引脚介绍 stc89c52的内核和AT51系列单片机一样，故引脚也相同： 1~8：I/OP1口（P1.0~P1.7）； 9：复位脚（RST/Vpd）；
10~17：I/OP3口（P3.0=RXD，P3.1=TXD，P3.2=-INT0，P3.3=-INT1，P3.4=T0，P3.5=T1，P3.6=-WR，P3.7=-RD）主要是此引脚； 18、19：晶振（18=XTAL2，19=XTAL1）；20:地（Vss）； 21~28：I/OP2口（P2.0~P2.7)； 29：-PSEN； 30：ALE/-PROG； 31：-EA/Vpp 32~39：I/OP0口（P0.7~P0.0）； 40：+5V电源。 注：引脚功能前加“-”，说明其是低电平有效。如P3.2=-INT0。 （2）MAX232介绍 MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-2 32标准串口设计的接口电路,使用+5v单电源供电。
湖北职业技术学院《EDA技术》课程设计报告 题目动态输出4位十进制频率计的设计所在学院电子信息工程学院 专业班级电信08304 学生姓名马强 学号08024839 指导教师王芳 完成日期2010年11月18 日
目录 一、概述 (3) 二、设计正文 (4) （一）设计目的 (4) （二）设计实现 (4) 1、端口说明 (4) 2、Cnt10模块说明 (5) 3、Tctl模块说明 (6) 4、锁存器reg16模块说明 (8) 5、Scan_led模块说明 (9) 6、顶层文件仿真 (10) 7、硬件下载 (11) 三、总结 (13) 四、感言 (14) 五、参考文献 (15)
概述 此次设计的主要目的是学习掌握频率计的设计方法；掌握动态扫描输出电路的实现方法；学习较复杂的数字系统设计方法。通过单位时间（1秒）内频率的计数来实现频率计的设计。此设计主要用四位十进制计数器，所以频率计数范围为100～9999Hz。然后锁存防止闪烁显示，最后由译码扫描显示电路输出到数码管进行显示输出。并且下载后会有一秒钟的延时后才会显示输出所计频率输出。设计下载后能够进行仿真频率的计数和静态显示，但是分频的设计程序有所缺陷导致长时间显示后会有1Hz的抖动。通过这次的设计能够更清楚的理解VHDL程序的描述语言，进行简单程序的编写和仿真。
动态输出4位十进制频率计的设计 一、目的 1.学习掌握频率计的设计方法。 2.掌握动态扫描输出电路的实现方法。 3.学习较复杂的数字系统设计方法 二、设计实现 4位十进制频率计外部接口如图1所示，顶层文件如图2所示，包含4中模块；Tctl、reg16、scan_led和4个cnt10。 （1）端口说明 F1Hz：给Tctl模块提供1Hz的频率输入。 Fin：被测频率输入。 scan_led：给scan_led模块提供扫描输入频率输入。 bt[1..0]：片选信号输出。 sg[6..0]:译码信号输出。 cout：进位输出。
微机原理课程设计走马灯 运用8086最小模式和8255等芯片设计出一个跑马灯电路，要求至少有5中花式，在ISIS 7 Professional软件中运行。 设计电路图如图所示：
源代码 DATA SEGMENT DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE ,DS:DATA START :MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AL,10010000B OUT 96H,AL A0: IN AL,90H NOT AL MOV BL,AL OUT 92H,AL CMP AL,1 JNZ A3
A2: MOV DL,AL ;第一个开关实现从上至下的流水 OUT 92H,AL IN AL,90H NOT AL CMP AL,BL JNZ A0 MOV CX,50000 A1: LOOP A1 MOV AL,DL ROL AL,1 JMP A2 A3: CMP AL,2 ; 实现第二个开关从下至上的流水 JNZ A6 MOV AL,80H A5: MOV DL,AL OUT 92H,AL MOV CX,50000 A4: LOOP A4 IN AL,90H NOT AL CMP AL,BL JNZ A0
ROR AL,1 JMP A5 A6: CMP AL,4 ;第三个开关实现相隔的两个灯自上而下流水 JNZ A9 MOV AL, 05H A8: MOV DL,AL OUT 92H,AL MOV CX,20000 A7: LOOP A7 IN AL,90H NOT AL CMP AL,BL JNZ A0 MOV AL,DL ROL AL,1 JMP A8 A9: CMP AL,8 ;第四个开关实现相隔的两个灯从下而上流水 JNZ A12 MOV AL,0A0H
课程设计说明书 课程：EDA技术基础 题目：数字钟的设计 闹钟与整点报时模块 学生姓名：XXX 学号201265110204 班级 :1203班 专业：电子信息与科学 指导教师：XXX 2014年12月20日 长沙理工大学课程设计任务书 物理与电子科学学院电子信息与科学专业1203班姓名王玲课程名称EDA技术基础 题目数字钟的设计
长沙理工大学课程设计成绩评定表
目录 1数字钟设计闹钟模块基本任务要求4 2设计思想4 3简述闹钟模块的输入与输出5 4分进程描述6 5仿真结果与分析7 6简述数字钟的设计总成果10 7总结11 参考文献13 代码附件13
基本任务要求：运用QuartusⅡ13.1软件平台，用VHDL语言描述并设计的闹钟模块满足可调闹钟时间，当时钟时间到达闹钟时间后会响闹铃，（由于实验室权限问题会以FPGA开发板上12个LED灯交替发光来表现）；整点报时过程表现为整点的前十秒内响铃，（以FPGA开发板上一个LED灯交替发光来实现）。 设计思想：闹钟模块要以分频模块、计数器模块和译码显示模块为基础，将闹钟模块分为三个进程，一个进程用来实现调闹钟，一个进程来实现闹响闹钟（即实现LED灯交替发光），另一个进程来是实现整点报时。 （上面截图为数字钟整体编译后的RTL电路的闹钟模块） 简述闹钟模块图的输入与输出：上图中的输入粗黑实线为计数器模块输出的小时、分钟的高低位和秒钟的高位（都用四位的二进制表示）；输出的粗黑实线为定的闹钟时间（包括小时和分钟），将送到译码显示模块显示闹钟时间，闹钟时间与时钟都在FPGA上的数码管显示，用二选一实现交替显示。clk和clk1都是经过分频器分出的不同频率的信号分别用于整点报时的闪灯脉冲与闹钟调时、闹响的闪灯脉冲。
河北北方学院 虚拟仪器原理与应用 课程设计 课程设计名称：基于labview的计算器设计 专业班级：电子信息工程技术3班 学号： 3 学生姓名：马洪印 成绩: 签名： 2016年12月22日 一、引言： 随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色霓虹灯。
彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简単等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰已经成为一种时尚。 本次课程设计是基于LabVIEW虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的跑马灯。虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，“虚拟”的含义主要是强调软件在仪器中的作用，体现了虚拟仪器与主要通过硬件实现各种功能的传统仪器的不同。由于虚拟仪器结构形式的多样性和适用领域的广泛性，目前对于虚拟仪器的概念还没有统一的定义。美国国家仪器公司（National Instrunents Corpotion ，NI）认为，虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统，是一种计算机操纵的模块化仪器系统。 过去40年的时间里，美国国家仪器公司（NI）通过虚拟仪器技术为测试测量和自动化领域带来了一场革新：虚拟仪器技术把现成即用的商业技术与创新的软、硬件平台相集成，从而为嵌入式设计、工业控制以及测试和测量提供了一种独特的解决方案。使用虚拟仪器技术，工程师可以利用图形化开发软件方便、高效的创建完全自定义的解决方案，以满足灵活多变的需求趋势。 本次设计的跑马灯是利用虚拟仪器技术而完成的，跑马灯是一种生活中比较常见的装饰,本文主要通过labv i ew来设计了一个相对简单的对跑马灯的控制,实現了其有规律的亮灭,带来一定的观赏效果。 本文主要是实现了跑马灯的单个流水闪烁、双路同步流水闪烁、四路同步流水闪烁、全体同步闪烁,以此循环。本程序并控制闪烁的间隔时间,使其运行更具可观性。 二、前面板设计： 前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。本程序中控件主要是滑动杆，显示器主要是文本显示。 在前面板设计过程中主要设计了12个显示灯, 并让其方形围成一圈，显示程序通行结果。前面板还包括一个文本显示控件和水平指针滑动杆，文本显示控件用于显示滑动杆的刻度值即跑马灯的延时，通过改变滑动杆刻度调节跑马灯每
电子系统综合设计报告 学号 201009120229 姓名李文海年级专业 2010级电子信息工程(二) 指导 教师刘怀强 学院理学院 走马灯实验论文--《嵌入式系统技术》 1、实验目的 1、学会dp-51pro实验仪监控程序下载、动态调试等联机调试功能的使用； 2、理解和学会单片机并口的作为通用i/o的使用； 3、理解和学会单片机外部中断的使用； 4、了解单片机定时器/计数器的应用。 2、实验设备 z pc 机、arm 仿真器、2440 实验箱、串口线。 3、实验内容 z 熟悉 arm 开发环境的建立。 z 使用 arm 汇编和 c 语言设置 gpio 口的相应寄存器。 z 编写跑马灯程序。 5、实验原理 走马灯实验是一个硬件实验，因此要求使用dp-51pro 单片机综合仿真实验仪进行硬件 仿真，首先要求先进行软件仿真，排除软件语法错误，保证关键程序段的正确。然后连接仿 真仪，下载监控程序，进行主机与实验箱联机仿真。 为了使单独编译的 c 语言程序和汇编程序之间能够相互调用，必须为子程序间的调用规 定一定的规则。atpcs ，即 arm ， thumb 过程调用标准(arm/thumb procedure call standard)，是 arm 程序和 thumb 程序中子程序调用的基本规则，它规定了一些子程序间调 用的基本规则，如子程序调用过程中的寄存器的使用规则，堆栈的使用规则，参数的传递规 则等。 下面结合实际介绍几种 atpcs 规则，如果读者想了解更多的规则，可以查看相关的书 籍。 1．基本 atpcs 基本 atpcs 规定了在子程序调用时的一些基本规则，包括下面 3 方面的内容： (1)各寄存器的使用规则及其相应的名称。 (2)数据栈的使用规则。 (3)参数传递的规则。 相对于其它类型的 atpcs，满足基本 atpcs 的程序的执行速度更快，所占用的内存更少。 但是它不能提供以下的支持： arm 程序和 thumb 程序相互调用，数据以及代码的位置无关 的支持，子程序的可重入性，数据栈检查的支持。 而派生的其他几种特定的 atpcs 就是在基本 atpcs 的基础上再添加其他的规则而形成 的。其目的就是提供上述的功能。 2．寄存器的使用规则 寄存器的使用必须满足下面的规则： (1) 子程序间通过寄存器 r0～r3 来传递参数。这时，寄存器 r0～r3 可以记作 a0～a3。 被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器 r0～r3 的内容。 (2) 在子程序中，使用寄存器 r4～rll 来保存局部变量。这时，寄存器 r4～r11 可以记 作 v1～v8。如果在子程序中使用到了寄存器 v1～v8 中的某些寄存器，子程序进入时必须保
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摘要（三号，黑体，居中，字间空两格字符） （空二行换行） 空4格打印摘要内容（小四号宋体,行距20）。 关键词：（摘要内容后下空一行打印“关键词”三字（小四号黑体），其后为关键词（小四号宋体），每一关键词之间用分号隔开，最后一个关键词后不打标点符号。 ABSTRACT ①居中打印“ABSTRACT”，再下空二行打印英文摘要内容。②摘要内容每段开头留四个空字符。③摘要内容后下空一行打印“Key words”，其后为关键词用小写字母，每一关键词之间用分号隔开，最后一个关键词后不打标点符号。 Key words ：aaa；bbb；ccc
目录（3号，黑体，居中） （空1行，以小4号黑体设置字体及大小，行间距22、字间距标准） 1 XXXXXX………………………………………………………………………… 1.1 XXXXXX……………………………………………………………………… 1.2 XXXXXX……………………………………………………………………… ┇ 2 XXXXXX………………………………………………………………………… 2.1 XXXXXX……………………………………………………………………… 2.2 XXXXXX……………………………………………………………………… ┇ 3 4 结束语 参考文献………………………………………………………………………………. 致谢……………………………………………………………………………………附录……………………………………………………………………………………
闪烁灯跑马灯控制系统 河南工院
第1 章概述 1.1设计的目的及意义?????????????????????..3 1.2单片机的概述与应用????????????????????..3 第2 章设计原理??????????.. ??????????????4 2.1设计要求与基本思路??????.??????????????4 2.2设计方案选择?????.??????????????????5 2.3设计框图??????????. ?????????????5 第3 章硬件电路设计???????.. ??????????????7 3.1时钟电路???????????????????????.?.7 3.2扩展电路????????????????????????..8 第4 章程序设计???????????????????????9 4.1程序设计思路与流程图??..???????????????? (9) 4.2程序清单与代码???????????????????.?..?11 4.3程序调试??????????????????????.?.?12 第 5 章原件明细表????????????????????13 总结???????????????????????????????14 参考文献15
第1 章概论 1.1设计的目的与意义 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。 竞争日益剧烈的今天，当代大学生不仅需要扎实的理论知识，还需要过硬的动手能力。作为自动化专业的学生，更应该熟练掌握各种电路编辑软件，作为专业必需的技能更要及时地对这一类软件的更新版本进行学习，其日趋强大的功能是对我们专业技能的补充。 闪烁灯控制系统是利用8051单片机的P1控制的8 个发光二极管。可实现从右到左闪烁一次，再从左到右闪烁一次，每次亮灭1 秒，如此循环，紧急情况下，控制P3.1 进行报警2S停止。 闪烁灯控制系统是简易的单片机控制系统，作为课程设计课题，通过实际程序设计和调试，逐步掌握块化程序设计方法和调试技术，通过课程设计，掌握一单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法，通过完成一个包括电路设计和程序设计开发的完整过程，了解开发单片机应用系统的全过程，通过本次设计对单片机应用上有一个初步的了解，增强自我的动手、动脑能力，以及发现问题，解决问题，总计经验教训的能力，为以后走向工作岗位，以及更高更远的发展打下坚实的基础 1.2单片机概述与应用 单片机是将CPU、存储器、定时/计数器以及I/O 接口等主要部件集成在一块芯片上的微型计算机。单片机是单片微机（Single Chip Microcomputer）的简称，但准确反映单片机本质的名称应是微控制器。目前国外已经普遍称之为微控制器。鉴于他完全作嵌入式应用，故又称为嵌入式微控制器 单片微机从体系结构到指令系统都是按照嵌入式应用特点专门设计的，它能最好地满足面对控制对象，应用系统的嵌入、现场的可靠运行以及非凡的控制品质等要求。 自从20世纪70 年代推出单片机以来，作为微型计算机的一个分支，单片机经过30 多年的发展，已经在各行各业得到了广泛的应用，由于单片机具有可靠性高、体积小、干扰能力强、能在恶劣的环境下工作等特点，具有较高的性价比，因此广泛应用于工业控制、仪器仪表智能化，机电一体化、家用电器等 （1）工业控制：工业设备如机床、锅炉、供水系统、生产自动化、自动报警系统。 （2）智能设备：用单片机改造普通仪器如：仪表、读卡器、医疗器械。 （3）家用电器：如高档洗衣机、电冰箱、微波炉、电视、音响、手机、空调器。
微型计算机技术课程设计报告 专业：通信工程 班级：xxxxxxxxx 姓名：XXX 学号：xxxxxxx 指导教师：XX 时间：xxx 通信与电子信息工程学院
8255扩展 一、课设目的、内容； 1.目的：为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力，开始为期两周的课程设计。通过设计使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。 (1).通过本设计，使学生综合运用《微型计算机技术》、《C语言程序设计》以及《数字电路》、《模拟电路》等课程的内容，为以后从事电子产品设计、软件编程、系统控制等工作奠定一定的基础。 (2).学会使用KEIL C和PROTEUS等软件，用C语言或汇编语言编写一个较完整的实用程序，并仿真运行，保证设计的正确性。 (3).了解单片机接口应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等。 2.内容：8155或8255扩展用8155或8255扩展IO实现16个LED的跑马灯，提供多种跑马灯运行模式 二、问题分析、方案的提出、设计思路及原因； 本次课程设计的题目是8255的扩展，利用AT89C52驱动扩展8255数据输出口来实现16个LED跑马灯的显示。但是在80C52系列单片机中，有四个8位I/O 端口，但真正能够提供给用户使用的只有P1口，因为P0口和P2口通常需要用来传送外部存储器的地址和数据，P3口也需要使用它的第二功能。因此，单片机提供给用户的I/O接口线并不多，对于复杂的一些的应用系统都应该进行I/O 口的扩展。8255具有24个可编程设置的I/O口,即使3组8位的I/O口为PA口,PB 口和PC口.而8255又有多种运行模式,而这些操作模式完全由控制寄存器的控制字决定。利用8255的控制字模式来定义8255输出口的个数，驱动所需的LED 灯的个数，实现课题目的。 在仿真实验中，两个按键分别控制跑马灯的顺序显示、跳跃显示两种运行方式，顺序显示分别是一个、两个、四个、八个LED灯依次亮。跳跃显示分别是一个、两个、四个LED灯跳跃显示
（交通运输）单片机整套实验及程序(交通灯_跑马灯 等)
实验1 跑马灯实验 一、实验目的 ●初步学会Proteus ISIS和uVision2单片机集成开发环境的使用； ●初步掌握采用汇编语言与C语言开发单片机系统的程序结构； ●掌握80C51单片机通用I/O口的使用； ●掌握单片机内部定时/计数器的使用及编程方法以及中断处理程序的编写方法。 二、实验设备及器件 ●硬件：PC机，HNIST-1型单片机实验系统 ●软件：Proteus ISIS单片机仿真环境，uVision2单片机集成开发环境 三、实验内容 ●编写一段程序，采用P1口作为控制端口，使与P1口相接的四个发光二极管（D1、D2、D3、D4）按照一定的方式点亮。如点亮方式为：先点亮D1，延时一段时间，再顺序点亮D2……D4，然后又是D4……D1，同时只能有一个灯亮；然后每隔一段时间一次使相邻两个灯亮，三个灯亮，四个灯亮，最后闪烁三次，接着循环变化。 ●基于Proteus ISIS仿真环境完成上述功能的仿真。 ●基于uVision2单片机集成开发环境与硬件平台完成程序的脱机运行。 四、实验原理图 图3.1 跑马灯实验电路原理图 电路原理图如上图3.1所示，AT89S52的P1.0~P1.3控制4个发光二极管，发光二极管按照一定次序发光，相邻发光二极管的发光时间间隔可以通过定时器控制，
还可以通过软件延时实现。 五、软件流程图与参考程序 ●主程序流程图如下： ●参考程序
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附录I EDA课程设计参考题目 注：在以下设计中只可以用一个参考时钟 一、设计数码管显示控制器 要求： 1．能自动一次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9(奇数列)，0、2、4、6、8（偶数列），0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号序列)；然后再从头循环； 2．打开电源自动复位，从自然数列开始显示。 二、设计乒乓球游戏机 要求： 1．用8个发光二极管表示球；用两个按钮分别表示甲乙两个球员的球拍； 2．一方发球后，球以固定速度向另一方运动（发光二极管依次点亮），当球达到最后一个发光二极管时，对方击球（按下按钮）球将向相反方向运动，在其他时候击球视为犯规，给对方加1分；都犯规，各自加1分； 3．甲、乙各有一数码管计分； 4．裁判有一个按钮，是系统初始化，每次得分后，按下一次。 三、设计智力竞赛抢答器 要求： 1．五人参赛每人一个按钮，主持人一个按钮，按下就开始； 2．每人一个发光二极管，抢中者灯亮； 3．有人抢答时，喇叭响两秒钟； 4．答题时限为10秒钟，从有人抢答开始，用数码管倒计时间，0、9、8…1、0；倒计时到0的时候，喇叭发出两秒声响。 四、设计数字钟 要求： 1．输入10HZ的时钟；（提示：对已有kHz频率时钟进行分频） 2．能显示时、分、秒，24小时制； 4．时和分有校正功能； 5．整点报时，喇叭响两秒； 6．可设定夜间某个时段不报时； 注意：硬件资源的节约，否则器件内资源会枯竭。 五、设计交通灯控制器 要求： 1．东西方向为主干道，南北方向为副干道； 2．主干道通行40秒后，若副干道无车，仍主干道通行，否则转换； 4．换向时要有4秒的黄灯期；
嵌入式系统 课程设计报告 学部 专业 学号 姓名 指导教师 日期 一、实验内容
设计msp430单片机程序并焊接电路板，利用msp430单片机芯片实现对跑马灯、按键识别及数码显示这三大模块的控制 二、实验目的 1.熟悉电路原理图，了解单片机芯片与各大模块间的控制关系 2.增强看图和动手设计能力，为将来从事这个专业及相关知识奠定基础 3.在焊接的同时，理解源程序是如何实现相应功能的 三、实验设备及器材清单 实验设备：电烙铁、烙铁架、尖嘴钳、斜口钳、镊子、万用表等 器材清单： 模块元器件名称单位（个/块） 电源 78051 AMS11171 电容10V100u3 二极管IN40071 104电容2 晶振32768Hz1 33电容2 8MHz2跑马灯发光二极管8 100欧电阻8 74LS5731 104电容2 键盘按键8 10K电阻9 104电容3 103电容1 HD74HC212数码显示7段数码显示（共阴极）1 24脚插座1 74HC1641 14脚插座1复位电路二极管IN40071 电容10V100u1 按键1 10K电阻1 14脚下载口1电路板1 MSP430F149芯片及插座1 四、硬件电路框图
五、程序清单 跑马灯程序#include
电子系统综合设计报告 学号201009120229 姓名李文海 年级专业2010级电子信息工程(二) 指导教师刘怀强 学院理学院
走马灯实验论文--《嵌入式系统技术》 1、实验目的 1、学会DP-51PRO实验仪监控程序下载、动态调试等联机调试功能的使用； 2、理解和学会单片机并口的作为通用I/O的使用； 3、理解和学会单片机外部中断的使用； 4、了解单片机定时器/计数器的应用。 2、实验设备 z PC 机、ARM 仿真器、2440 实验箱、串口线。 3、实验内容 z熟悉A RM 开发环境的建立。 z使用A RM 汇编和C语言设置G PIO 口的相应寄存器。 z编写跑马灯程序。 5、实验原理 走马灯实验是一个硬件实验，因此要求使用DP-51PRO 单片机综合仿真实验仪进行硬件仿真，首先要求先进行软件仿真，排除软件语法错误，保证关键程序段的正确。然后连接仿真仪，下载监控程序，进行主机与实验箱联机仿真。 为了使单独编译的C语言程序和汇编程序之间能够相互调用，必须为子程序间的调用规定一定的规则。A TPCS ，即ARM ，Thumb 过程调用标准(ARM/Thumb Procedure Call Standard)，是A RM 程序和T humb 程序中子程序调用的基本规则，它规定了一些子程序间调用的基本规则，如子程序调用过程中的寄存器的使用规则，堆栈的使用规则，参数的传递规则等。 下面结合实际介绍几种A TPCS 规则，如果读者想了解更多的规则，可以查看相关的书 籍。 1．基本A TPCS 基本A TPCS 规定了在子程序调用时的一些基本规则，包括下面3方面的内容： (1)各寄存器的使用规则及其相应的名称。 (2)数据栈的使用规则。 (3)参数传递的规则。 相对于其它类型的A TPCS，满足基本A TPCS 的程序的执行速度更快，所占用的内存更少。但是它不能提供以下的支持：ARM 程序和T humb 程序相互调用，数据以及代码的位置无关的支持，子程序的可重入性，数据栈检查的支持。 而派生的其他几种特定的A TPCS 就是在基本A TPCS 的基础上再添加其他的规则而形成的。其目的就是提供上述的功能。 2．寄存器的使用规则 寄存器的使用必须满足下面的规则：
计算机辅助设计参考题目 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2~3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 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。 教学提示: 1、时钟源使用频率为0.1Hz的连续脉冲。 2、设置两个按钮，一个供“开始”及“停止”用，一个供系统“复位”用。 3、时钟显示使用数码管显示。 4、“时显示”部分应注意12点后显示1点。 5、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1Hz~9999Hz。 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。
第一章设计内容与设计方案 1.1课程设计内容 控制8个LED进行花样性显示。 设计4种显示模式：s0，从左到右逐个点亮LED；s1，从右到左逐个点亮LED；s2，从两边到中间逐个点亮LED；s3，从中见到两边逐个点亮LED。 4种模式循环切换，复位键（rst）控制系统的运行停止。数码管显示模式编号。 可预置彩灯变换速度，4档快、稍快、中速、慢速，默认工作为中速。 1.2设计方案 在掌握常用数字电路功能和原理的基础上，根据EDA技术课程所学知识，以及平时实验的具体操作内容，利用硬件描述语言HDL，EDA软件QuartusⅡ和硬件平台cycloneⅡFPGA进行一个简单的电子系统设计，本次课程设计采用Verilog HDL硬件描述语言编写控制程序，应用Quartus Ⅱ软件实现仿真测试。采用FPGA芯片对LED灯进行控制，使其达到流水跑马灯显示的效果，LED灯采用共阳极接法，当给它一个低电平时，LED点亮，我们利用移位寄存器使各输出口循环输出高低电平，达到控制的目的。
2.1设计原理及设计流程 本次试验我所完成的内容是跑马灯的设计，下面我简单的进行一下原理的阐述。 跑马灯课程设计的要求是控制8个LED进行花样显示，设计四种显示模块：第一种显示是从左向右逐个点亮LED。第二种显示：从右向左逐个点亮LED。第三种显示：从两边向中间逐个点亮LED。第四种显示：从中间到两边逐个点亮LED。四种显示模式循环切换，并带有一位复位键控制系统的运行停止。为了完成要求的效果显示，由于要求比较简单，所以不用分为很多模块来具体控制，所以我先择利用移位寄存器来完成灯的点亮，我们将LED灯采用共阳极接法，当给于低电平时点亮，那么当我们需要点亮某位LED灯时，只需在该位上赋予低电平即可，比如：如果我们要实现8个数码灯从左到右依次点亮，那么我们就可以给这8个数码灯分别赋值10000000，经过一段时间的延时后再给其赋值01000000，再经过一段时间延时后再给其赋值00100000，依次类推，则最后一种赋值状态为00000001，这样就得到了相应的现象。同理，要实现数码灯从右向左依次点亮，从中间向两端依次点亮，从两端向中间依次点亮都可以采用这样赋值的方法。为了达到四种显示模式循环切换的目的，可以将以上的所有赋值语句以顺序语句的形式置于进程中，这样在完成了一种显示方式后就会自动进入下一种设定好的显示模式，如此反复循环。当需要程序复位时，只需按下rst键即可，程序不管走都那里，执行那条语句，只要确定复位键按下时，程序立刻返回到程序执行语句的第一步，程序接着进行新的循环点亮。