电子密码锁数电课程设计

数电课程设计

题 目： 电子密码锁 课 程： 数字电子技术基础

专 业： 电气工程及其自动化

总 目 录

一、摘要 二、课程设计背景 三、课程设计任务书 四、课程设计总述

摘要

电子电路设计常用的方法是实验设计法，一般都包括设计法案提出、方案验证、方案修

改3个阶段。传统的实验设计法通常采用手工接实验电路来完成，往往需要经过试验和修改的反复过程，直到设计出正确的电路。随着电子和计算机技术的发展，生产了在计算机平台上的EDA（电子设计自动化）技术，这种技术除了具有强大的设计功能外，还具有测试、仿真分析、管理等功能。在“EDA桌面设计环境”下用计算机来完成电路的系统综合设计和仿真。用VHDL可以更加快速、灵活地设计出符合各种要求的密码锁,优于其他设计方法。VHDL是一种符合IEEE标准的硬件描述语言,其最大的特点是借鉴高级程序设计语言的功能 特性,对电路的行为与结构进行高度抽象化、规范化的形式描述,并对设计的不同层次、不领域的模拟验证与综合优化等处理,使设计过程廷到高度自动化。

课题设计背景

电子设计自动化(EDA)是一种实现电子系统或电子产品自动化设计的技术，它与电子技术、微电子技术的发展密切相关，吸收了计算机科学领域的大多数最新研究成果，以高性能的计算机作为工作平台，是20世纪90年代初从CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具，在EDA软件平台上，根据硬件描述语言HDL完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局线、仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。设计者的工作仅限于利用软件的方式来完成对系统硬件功能的描述，在EDA工具的帮助下和应用相应的FPG刀CPLD器件，就可以得到最后的设计结果。尽管目标系统是硬件，但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。当然，这里的所谓EDA主要是指数字系统的自动化设计，因为这一领域的软硬件方面的技术已比较成熟，应用的普及程度也已比较大。而模拟电子系统的EDA正在进入实用，其初期的EDA工具不一定需要硬件描述语言。此外，从应用的广度和深度来说，由于电子信息领域的全面数字化，基于EDA的数字系统的设计技术具有更大的应用市场和更紧迫的需求性。

硬件描述语言(HDL—Hardware Description Language)是一种用于设计硬件电子系统的计算机语言，它用软件编程的方式来描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接形式，与传

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统的门级描述方式相比，它更适合大规模系统的设计。例如一个32位的加法器，利用图形输入软件需要输入500至1000个门，而利用VHDL语言只需要书写一行A=B+C即可，而且VHDL语言可读性强，易于修改和发现错误。早期的硬件描述语言，如ABEL–HDL、AHDL，由不同的EDA厂商开发，互不兼容，而且不支持多层次设计，层次间翻译工作要由人工完成。为了克服以上不足，1985年美国国防部正式推出了VHDL(Very High Speed IC Hardware Description Language)语言，1987年IEEE采纳VHDL为硬件描述语言标准(IEEE STD-1076)。

课题设计任务书

一、课程设计的目的

本课程是在学完《数字电子技术基础》、《数字电子技术实验》之后，集中一周时间，进行的复杂程度较高、综合性较强的设计课题的实做训练。主要包括：方案论证、系统电路分析、单元功能电路设计、元器件选择、安装调试、计算机辅助设计、系统综合调试与总结等。使学生在《数字电子技术》基本知识、实践能力和综合素质、创新意识、水平诸方面得到全面提高，为后续课程的学习，为培养应用型工程技术人才打下重要基础。通过本课程设计可培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神。真正实现了理论和实际动手能力相结合的教学改革要求。

二、课程设计的要求

1、加强对电子技术电路的理解，学会查寻资料、方案比较，以及设计计算等环节，进一步提高分析解决实际问题的能力。

2、独立开展电路实验，锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领，真正实现由知识向技能的转化。

3、独立书写课程设计报告，报告应能正确反映设计思路和原理，反映安装、调试中解决各种问题。

三、设计题目及内容

1、 数字式电子秒表

（1）、计时范围：0～60秒，精度为0.01秒； （2）、具有清零、启动计时和停止计时等控制功能； （3）、控制操作按键不得超过一个。 2、汽车尾灯控制电路

（1）、汽车左右共有三个尾灯，共计六个，用二个控制开关控制；

（2）、汽车正常运行时，六灯全亮；汽车右转时，右边三个尾灯自左向右巡回点亮；汽车左转时，左边三个尾灯自右向左巡回点亮；汽车停车时，六个尾灯同时闪烁。 （3）、汽车在正常运行、左转、右转和停车时，对应显示“”、“R”、“L”、及“P”。 （4）、左转、右转和停车时，应该有“滴滴”提示音。 3、智力竞赛抢答器 （1）、抢答器为四路；

（2）、显示出最先抢答器的号码； （3）、带裁判员启动控制按钮；

（4）、裁判员启动后，30秒后无选手抢答，抢答器停止工作（应显示30秒递减时间），并有“滴滴”提示音。

（5）、选手抢答应有提示音。 4、数字式电网周波表

（1）、数字显示电网的周波数，精度为0.1HZ； （2）、显示读数每隔2～3秒刷新一次； （3）、电网频率变化范围51HZ～49HZ。 5、数字时钟电路

（1）、具有“时”“分”的数字显示时钟；

（2）、“秒”不作数字显示，只使“时”和“分”之间“：”间隔闪亮；

（3）、具有校分和校时功能（同时数码管闪烁）； （4）、具有整点报时功能（59分50秒开始间歇报时）； （5）、整点报时的同时LED灯花样显示（花样自定）； （6）、控制操作按键不得超过一个。。 6、800m田径赛第一名计时电路

（1）、800m跑第一名计时数显器，计时起始与起跑令同步，到达终点计时结束，数字显示跑步的实践显示至0.1秒； （2）、计时准确度：精度≤0.2％。

（3）、赛跑人中途经过检测装置时，不应起计时控制作用，仅在第一名到达800m终点时，控制计时结束。 7、数字频率计

（1）、被测信号频率范围1～100KHZ；幅度为TTL电平，用三位数码管显示数据； （2）、具有测量和自校两种功能； （3）、测量误差小于5％。 8、电子密码锁

（1）密码输入：每按下一个数字键，就输入一个数值，并在显示器上显示出该数值，

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