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时序比较器课程设计报告.doc

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.87M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    第一章 技术指标
    1.1 整体功能要求
    1.2 系统的结构要求
    1.3 电气指标
    1.4 设计条件
    第二章 整体电路的设计
    2.1 设计原理
    2.1.1 数据处理器的功能
    2.1.2 控制器的功能
    2.1.3 显示电路
    2.2 建立算法流程图
    2.2.1 算法流程图
    2.2.2 ASM图
    2.3 建立处理器的明细表
    2.3.1建立明细表的分析
    2.3.2 寄存器
    一, A寄存器
    二, B寄存器
    三,CNT寄存器
    2.3.3 比较器
    2.3.4 数据选择器
    2.3.5译码显示电路
    2.3.6分频器
    2.4控制器设计
    2.4.1方案选择
    2.4.2求激励函数
    2.4.3控制器发出的命令
    2.4.4外部发出的命令
    2.4.5发光二极管的逻辑表达式
    2.4.6画图
    2.4.8分析仿真结果
    2.4.9结论
    第三章 顶层图
    3.4 整体图
    3.4.2 仿真图
    3.4.3分析仿真结果
    3.4.4结论
    3.5 整体结论
    第四章 实验小结
    4.1 实验小结
    4.2 心得体会
    目录 第一章 技术指标........................................ 3 1.1 整体功能要求 ..................................................................................................................... 3 1.2 系统的结构要求................................................................................................................. 3 1.3 电气指标 ............................................................................................................................. 3 1.4 设计条件 ............................................................................................................................. 4 第二章 整体电路的设计............................ 4 2.1 设计原理 ............................................................................................................................. 4 2.1.1 数据处理器的功能 ................................................................................................5 2.1.2 控制器的功能 ........................................................................................................5 2.1.3 显示电路 ................................................................................................................ 5 2.2 建立算法流程图................................................................................................................. 6 2.2.1 算法流程图.............................................................................................................. 6 2.2.2 ASM 图 ......................................................................................................................6 2.3 建立处理器的明细表......................................................................................................... 8 2.3.1 建立明细表的分析...................................................................................................9 2.3.2 寄存器...................................................................................................................... 9 一, A 寄存器 .......................................................................................................................9 二, B 寄存器 .................................................................................................................... 10 三,CNT 寄存器 ................................................................................................................ 12 2.3.3 比较器.................................................................................................................... 14 2.3.4 数据选择器............................................................................................................ 16 2.3.5 译码显示电路......................................................................................................... 18 2.3.6 分频器..................................................................................................................... 22 2.4 控制器设计 ........................................................................................................................ 23 2.4.1 方案选择................................................................................................................. 23 2.4.2 求激励函数............................................................................................................. 23 2.4.3 控制器发出的命令.................................................................................................23 2.4.4 外部发出的命令.....................................................................................................24 2.4.5 发光二极管的逻辑表达式.....................................................................................24 2.4.6 画图......................................................................................................................... 24 2.4.7 仿真......................................................................................................................... 26 2.4.8 分析仿真结果......................................................................................................... 27 2.4.9 结论......................................................................................................................... 28 第三章 顶层图............................................ 28 3.1 分频器图 ............................................................................................................................ 28 3.2 处理器图 ........................................................................................................................... 28 3.3 控制器图 ........................................................................................................................... 29 3.4 整体图............................................................................................................................. 29 3.4.1 整体图..................................................................................................................... 29 1
    3.4.2 仿真图.................................................................................................................... 30 3.4.3 分析仿真结果......................................................................................................... 31 3.4.4 结论......................................................................................................................... 32 3.5 整体结论 ........................................................................................................................... 32 第四章 实验小结...................................... 33 4.1 实验小结 ........................................................................................................................... 33 4.2 心得体会 ........................................................................................................................... 33 2
    第一章 技术指标 1.1 整体功能要求 现代工业控制和微机系统中离不开数据处理器。时序比较器是数据处理器的一个部 分，它能将输入的 8421BCD 码存储并进行比较，最终以十进制数显示其大小。时序比较器的 功能是，用同一组输入端口分两次送入两组数据，经过比较显示出数值大的一组数据值。 1.2 系统的结构要求 时序比较器的总体结构方框图如图 1-1 所示。 在图 1-1 中： RESET：开机后按复位键，低电平有效，为整个系统的复位。 AJ：当一组数据（X3～X0）设置完毕时，按“确认”键后输入的这组数据有效。 Y1：第一组 X3～X0 数据输入，若第一组为大数，则 Y1=1，LED1 亮。 Y2：第二组 X3～X0 数据输入，若第二组为大数，则 Y2=1，LED2 亮。 D3～D0：较大数输出端，驱动显示电路显示十进制。 1.3 电气指标 （1）数据输入采用并行送数，系统先后收到两组 8421BCD 码后比较其大小，将大数输出， 用十进制数显示出来。 （2）显示时间 8S，显示结束电路自动清零，进入初始状态。 （3）仅在开机后人工操作 RESET 开关，使 RESET=0 整机清零，整机立即进入工作状态； 3
    LED1 点亮表示允许输入第一组数据 Xa。 （4）按一次 AJ 键，表示输入一脉冲信号，Xa 被确认后 LED2 点亮，表示允许输入第二 组数据 Xb。 （5）再按一次 AJ 键，Xb 被确认,电路立即比较大小，输出显示大数。 （6）对比较结果：Xa>Xb ，Xa=Xb 或 XaXb 时，LED1 闪亮； Xa
    图 2-1 时序比较器原理框图 2.1.1 数据处理器的功能 由框图 2-1 可以看出，数据处理器的功能是： （1）输入数据进行寄存，比较数据大小，选择比较结果。 （2）大数送显示寄存器，通过译码器显示大数。同时比较器将结果送组合电路驱动 两只发光二极管。 2.1.2 控制器的功能 由框图 2-1 可以看出,控制器工作过程为: (1)开机后接收 RESET 键的复位信号,使控制器处于初始状态。 （2）确认按键送来的单脉冲信号使控制器由初始状态进入工作状态。 （3）控制器根据自身工作状态来控制数据寄存器，接收输入数据和将寄存器中的数 据比较结果显示出来。 2.1.3 显示电路 显示电路二—十进制译码器电路输入数据为二进制码，显示为十进制数。 5
    二进制码转换为十进制数的电路，需要加修正电路，列出二—十进制数转换的真值 表，找出其修正电路的特点。十进制数转换的真值表，找出其修正电路的特点。其参考电路 见“课题十六 数字式电缆对线器”中的“二、电路设计提示”。 2.2 建立算法流程图 2.2.1 算法流程图 根据前面介绍的电气指标,设计条件和设计原理可以得到如下所示的时序比较器的算 法流程图 2-2： 图 2-2 时序比较器算法流程图 2.2.2 ASM 图 1，从算法流程图 —> ASM 图： 原则 1：在算法的起始点安排一个状态； 如：图 2-2 6
    图 2-2 原则 2：必须用状态来分开不能同时实现的寄存器传输操作；如：图 2-3 图 2-3 原则 3：如果判断框中的转移条件受前一个寄存器操作的影响，应在它们之间安排一个状态。 如：图 2-4 图 2-4 2，根据课题分析，RESET 信号为外部控制信号，即根据算法流程图可以得到 ASM 图 2-5。 7
    图 2-5 时序比较器 ASM 图 2.3 建立处理器的明细表 根据 ASM 图可列出处理器的明细表，如表 2-1 所示： 8
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