数字电子
实习报告；题目：汽车尾灯的设计专业：测控技术与仪器班级学号；目录；1实习目的xxxxx；2maplus2简介xxxx；3.1设计任务及要求xxxx；3.2.1总体设计
方案xxxx；3.6.1右转过程调试xxxx；4元件清单xxxx数字电子实习报告题目：汽车尾灯的设计专业：测控技术与仪器班级学号：10100姓名：00指导老师：张海一日期：2012/6/252012/6/28目录1实习目的xxxxxxxxx32maplus2简介xxxxxxx.33汽车尾灯电路的设计xxxxxxx.x.43.1设计任务及要求xxxxxxx.43.2系统总体设计方案xxxxxx.x53.2.1总体设计方案xxxxxxx.53.2.2方案特点xxxxxxx.53.3控制电路设计xxxxxxx.x.53.4计数电路设计xxxxxxx.x.63.5系统总体电路设计xxxxxxx73.6系统调试xxxxxxxx73.6.1右转过程调试xxxxxx.x73.6.2刹车过程调试xxxxxxx.83.6.3报警过程调试xxxxxx.x83.6.4进行试验箱模拟xxxxxx84元件清单xxxxxxxxx.105实习心得xxxxxxxxx.106参考文献xxxxxxxx.实习目的?掌握现代数字系统的设计方法；?学会使用ma+plusii软件设计数字电路系统并进行仿真和分析；?熟悉数字电路系统及fpga实验箱的硬件调试方法。2maplus2软件介绍本次实习用到的ma+plusii(或写成maplus2,或mp2)软件是aera公司推出的的第三代pld开发系统(aera第四代pld开发系统被称为：quartusii，主要用于设计新器件和大规模cpld/fpga).使用ma+plusii的设计者不需精通器件内部的复杂结构。设计者可以用自己熟悉的设计工具（如原理图输入或硬件描述语言）建立设计，ma+plusii把这些设计转自动换成最终所需的格式。其设计速度非常快。对于一般几千门的电路设计，使用ma+plusii，从设计输入到器件编程完毕，用户拿到设计好的逻辑电路，大约只需几小时。设计处理一般在数分钟内内完成。特别是在原理图输入等方面，ma+plusii被公认为是最易使用，人机界面最友善的pld开发软件，特别适合初学者使用。ma+plusⅱ开发系统的特点：1、开放的界面ma+plusⅱ支持与cadence，eemplarlogic，mentorgraphics，synplicty，viewlogic和其它公司所提供的eda工具接口。2、与结构无关ma+plusⅱ系统的核心plier支持aera公司的fle10k、fle8000、fle6000、ma9000、ma7000、ma5000和classic可编程逻辑器件，提供了世界上唯一真正与结构无关的可编程逻辑设计环境。3、完全集成化ma+plusⅱ的设计输入、处理与较验功能全部集成在统一的开发环境下，这样可以加快动态调试、缩短开发周期。4、丰富的设计库ma+plusⅱ提供丰富的库单元供设计者调用，其中包括74系列的全部器件和多种特殊的逻辑功能（macrofunction）以及新型的参数化的兆功能（magefunction）。5、模块化工具设计人员可以从各种设计输入、处理和较验选项中进行选择从而使设计环境用户化。6、硬件描述语言（hdl）ma+plusⅱ软件支持各种hdl设计输入选项，包括vhdl、veriloghdl和aera自己的硬件描述语言ahdl。7、opencore特征ma+plusⅱ软件具有开放核的特点，允许设计人员添加自己认为有价值的宏函数。使用ma+plusii的步骤，可简化为：1.设计输入；2.设计编译；3.设计仿真；4.下载。eda实验箱编程下载通用性强，主板含fpga/cpld通用下载编程模块，可对aera、lattice、ilin等多家国际知名公司几乎所有的cpld/fpga进行在系统编程下载，并支持对不同工作电压cpld/fpga的编程，且在编程中无须做任何跳线切换即能自动识别主系统上的芯片，
安全可靠。实验箱是一个开放的平台，不仅开放了主板中所有的i/o口，采用了有连线和免连线相结合的操作方式，还可实现实验箱之间级联以构成更复杂的实验系统，学生在完成基本实验的基础上，还可以进行扩展开发，可以构成主板+cpld/fpga+单片机、主板+dsp+单片机、主板+cpld/fpga+dsp等多重系统。可在ma+plusii、quartusii两种开发环境下完成全部实验（提供两种开发环境下的全部代码），用户可自主选择。3汽车尾灯的设计3.1设计任务及要求设计任务：?用发光二级管模拟汽车尾部左右两侧6个指示灯（汽车每侧三个灯），用两个拨动式开关作为左右转弯信号源?汽车正常运行时指示灯全灭；右转弯时右侧三个指示灯按右循环顺序点亮；左转弯时左侧三个指示灯按左循环顺序点亮；周期为一秒。?用一个开关模拟脚踏制动器，临时刹车时所有指示灯同时点亮；如果两个拨动式开关被接通则紧急警告灯点亮。设计要求：分析以上设计任务，由于汽车左转弯、右转弯、刹车时所有灯点亮的次序和是否点亮是不同的，所以用74138译码器对输入的信号进行译码，从而得到一个低电平输出，再由这个输出控制一个计数器74160，计数器输出为高电平时就点亮不同的尾灯（由发光二级管模拟），从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯与给定条件间的关系如汽车尾灯与汽车运行状态表所示。汽车尾灯控制电路设计总体框图如图1所示表1汽车尾灯与汽车运行状态表图1汽车尾灯控制电路设计总体框图3.2系统总体设计方案3.2.1总体设计方案汽车尾灯电路有左转、右转、刹车、误动作四种状态，所以用一片74138译码器来产生四种控制状态；右转灯一共有三盏，而且工作时是按从左往右的顺序亮的，所以用一片74160产生不同的频率，分别控制每盏灯。左转电路与右转电路类似。3.2.2方案特点电路用的器件都为常规器件，只需与门和非门，电路简单。电路工作稳定，功耗低。控制电路主要由一片74138组成，分别产生置零、左转、右转、报警和刹车五种信号；计数电路由两片74160组成，左右分别有一片，74160接成4进制，并用预置数端置零，产生的00、01、10、11四种信号分别通过与门和非门的组合来控制三盏灯按要求亮。信号从74138到74160再到各个灯。3.3控制电路设计74138的abc端分别接右转、左转、刹车控制信号，输出端y0产生置零信号，y1产生右转信号，y2产生左转信号，y3产生误动作报警信号，~y7产生刹车信号，此时不管左转和右转控制开关处于什么状态，刹车信号都控制灯亮。 数字电子实习报告；题目：汽车尾灯的设计专业：测控技术与仪器班级学号；目录；1实习目的xxxxx；2maplus2简介xxxx；3.1设计任务及要求xxxx；3.2.1总体设计方案xxxx；3.6.1右转过程调试xxxx；4元件清单xxxx数字电子实习报告题目：汽车尾灯的设计专业：测控技术与仪器班级学号：10100姓名：00指导老师：张海一日期：2012/6/252012/6/28目录1实习目的xxxxxxxxx32maplus2简介xxxxxxx.33汽车尾灯电路的设计xxxxxxx.x.43.1设计任务及要求xxxxxxx.43.2系统总体设计方案xxxxxx.x53.2.1总体设计方案xxxxxxx.53.2.2方案特点xxxxxxx.53.3控制电路设计xxxxxxx.x.53.4计数电路设计xxxxxxx.x.63.5系统总体电路设计xxxxxxx73.6系统调试xxxxxxxx73.6.1右转过程调试xxxxxx.x73.6.2刹车过程调试xxxxxxx.83.6.3报警过程调试xxxxxx.x83.6.4进行试验箱模拟xxxxxx84元件清单xxxxxxxxx.105实习心得xxxxxxxxx.106参考文献xxxxxxxx.实习目的?掌握现代数字系统的设计方法；?学会使用ma+plusii软件设计数字电路系统并进行仿真和分析；?熟悉数字电路系统及fpga实验箱的硬件调试方法。2maplus2软件介绍本次实习用到的ma+plusii(或写成maplus2,或mp2)软件是aera公司推出的的第三代pld开发系统(aera第四代pld开发系统被称为：quartusii，主要用于设计新器件和大规模cpld/fpga).使用ma+plusii的设计者不需精通器件内部的复杂结构。设计者可以用自己熟悉的设计工具（如原理图输入或硬件描述语言）建立设计，ma+plusii把这些设计转自动换成最终所需的格式。其设计速度非常快。对于一般几千门的电路设计，使用ma+plusii，从设计输入到器件编程完毕，用户拿到设计好的逻辑电路，大约只需几小时。设计处理一般在数分钟内内完成。特别是在原理图输入等方面，ma+plusii被公认为是最易使用，人机界面最友善的pld开发软件，特别适合初学者使用。ma+plusⅱ开发系统的特点：1、开放的界面ma+plusⅱ支持与cadence，eemplarlogic，mentorgraphics，synplicty，viewlogic和其它公司所提供的eda工具接口。2、与结构无关ma+plusⅱ系统的核心plier支持aera公司的fle10k、fle8000、fle6000、ma9000、ma7000、ma5000和classic可编程逻辑器件，提供了世界上唯一真正与结构无关的可编程逻辑设计环境。3、完全集成化ma+plusⅱ的设计输入、处理与较验功能全部集成在统一的开发环境下，这样可以加快动态调试、缩短开发周期。4、丰富的设计库ma+plusⅱ提供丰富的库单元供设计者调用，其中包括74系列的全部器件和多种特殊的逻辑功能（macrofunction）以及新型的参数化的兆功能（magefunction）。5、模块化工具设计人员可以从各种设计输入、处理和较验选项中进行选择从而使设计环境用户化。6、硬件描述语言（hdl）ma+plusⅱ软件支持各种hdl设计输入选项，包括vhdl、veriloghdl和aera自己的硬件描述语言ahdl。7、opencore特征ma+plusⅱ软件具有开放核的特点，允许设计人员添加自己认为有价值的宏函数。使用ma+plusii的步骤，可简化为：1.设计输入；2.设计编译；3.设计仿真；4.下载。eda实验箱编程下载通用性强，主板含fpga/cpld通用下载编程模块，可对aera、lattice、ilin等多家国际知名公司几乎所有的cpld/fpga进行在系统编程下载，并支持对不同工作电压cpld/fpga的编程，且在编程中无须做任何跳线切换即能自动识别主系统上的芯片，安全可靠。实验箱是一个开放的平台，不仅开放了主板中所有的i/o口，采用了有连线和免连线相结合的操作方式，还可实现实验箱之间级联以构成更复杂的实验系统，学生在完成基本实验的基础上，还可以进行扩展开发，可以构成主板+cpld/fpga+单片机、主板+dsp+单片机、主板+cpld/fpga+dsp等多重系统。可在ma+plusii、quartusii两种开发环境下完成全部实验（提供两种开发环境下的全部代码），用户可自主选择。3汽车尾灯的设计3.1设计任务及要求设计任务：?用发光二级管模拟汽车尾部左右两侧6个指示灯（汽车每侧三个灯），用两个拨动式开关作为左右转弯信号源?汽车正常运行时指示灯全灭；右转弯时右侧三个指示灯按右循环顺序点亮；左转弯时左侧三个指示灯按左循环顺序点亮；周期为一秒。?用一个开关模拟脚踏制动器，临时刹车时所有指示灯同时点亮；如果两个拨动式开关被接通则紧急警告灯点亮。设计要求：分析以上设计任务，由于汽车左转弯、右转弯、刹车时所有灯点亮的次序和是否点亮是不同的，所以用74138译码器对输入的信号进行译码，从而得到一个低电平输出，再由这个输出控制一个计数器74160，计数器输出为高电平时就点亮不同的尾灯（由发光二级管模拟），从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯与给定条件间的关系如汽车尾灯与汽车运行状态表所示。汽车尾灯控制电路设计总体框图如图1所示表1汽车尾灯与汽车运行状态表图1汽车尾灯控制电路设计总体框图3.2系统总体设计方案3.2.1总体设计方案汽车尾灯电路有左转、右转、刹车、误动作四种状态，所以用一片74138译码器来产生四种控制状态；右转灯一共有三盏，而且工作时是按从左往右的顺序亮的，所以用一片74160产生不同的频率，分别控制每盏灯。左转电路与右转电路类似。3.2.2方案特点电路用的器件都为常规器件，只需与门和非门，电路简单。电路工作稳定，功耗低。控制电路主要由一片74138组成，分别产生置零、左转、右转、报警和刹车五种信号；计数电路由两片74160组成，左右分别有一片，74160接成4进制，并用预置数端置零，产生的00、01、10、11四种信号分别通过与门和非门的组合来控制三盏灯按要求亮。信号从74138到74160再到各个灯。3.3控制电路设计74138的abc端分别接右转、左转、刹车控制信号，输出端y0产生置零信号，y1产生右转信号，y2产生左转信号，y3产生误动作报警信号，~y7产生刹车信号，此时不管左转和右转控制开关处于什么状态，刹车信号都控制灯亮。 图2总体控制电路设计图；3.4计数电路设计；右转电路设计如下图；图3右转电路设计图；左转电路与右转电路基本一致，不再累述；3.5系统总体电路设计；图4系统总体设计图；3.6电路调试；将电路都连好后，加上时钟信号，置right端为高；3.6.1右转过程调试；图5右转过程仿真波形；左转与右转相似不做叙述；3.6.2刹车过程调试；置break端为高电平，其他两个端图2总体控制电路设计图3.4计数电路设计右转电路设计如下图图3右转电路设计图左转电路与右转电路基本一致，不再累述。3.5系统总体电路设计图4系统总体设计图3.6电路调试将电路都连好后，加上时钟信号，置right端为高电平，其他两个端为低电平，则右转的三盏灯按从左往右的顺序亮。仿真波形如下图5所示。3.6.1右转过程调试图5右转过程仿真波形左转与右转相似不做叙述。3.6.2刹车过程调试置break端为高电平，其他两个端无论为高或低电平，则六盏灯同时亮。仿真波形如下图6所示。图6刹车过程仿真波形3.6.3报警过程调试置right和left端同时为高电平，break为低电平，则尾灯不亮，报警灯亮仿真波形如下图7所示。图7报警过程仿真波形3.6.4进行试验箱模拟将设计图下载到试验箱中进行实际仿真测试各引脚设置如引脚设置图1及引脚设置图2所示图8引脚设置图1图9引脚设置图2图10设置成功4元件清单5实习心得紧张的一周的数电实习结束了，虽然很紧张很累，但是我觉得很充实学到了很多东西。首先是学会了数字电路系统的设计方法，掌握了ma+plusⅱ的使用方法，学会使用数电实验箱fpga芯片来进行数字电路系统的实现，这些都为我们以后更好的学习数电打下了良好的基础。ma+plusⅱ软件是aera公司推出的的第三代pld开发系统，为我们数字电路系统的设计提供了很大的方便。从设计到调时仿真都可以很快的完成，为我们的理论学习提供了时间的平台。在实习的过程中，我们还感受到了自己劳动自己创造的的成果。所有的方面 我们都需要考虑，系统的每一个细节我们都需要去认真；6参考文献；1.《电子技术基础——数字部分》（第五版）康华光；年；；2.《数字系统设计》邹彦航空工业出版社，2007；3.《电子技术实验教程》周维芳《西南交通大学出版；我们都需要考虑，系统的每一个细节我们都需要去认真钻研，稍微有一点差错就得不到我们想要的结果，这些都培养了我们对待科学的各种精神。严谨、认真、创新，这些都是我们以后学习生活中需要的东西，我们一定要以这次实习为契机，深刻体会在这其中学习的东西，应用到我们的生活中去。这次实习给我的感受很深，我希望以后还能有这样的实习机会，让我们自己设计自己创造，完成自己想要达到的效果，生成自己想要的产品。6参考文献1.《电子技术基础——数字部分》（第五版）康华光高等教育出版社2005年；2.《数字系统设计》邹彦航空工业出版社，2007年；3.《电子技术实验教程》周维芳《西南交通大学出版社》2009年。