数字电子技术课程设计报告模板

.《数字电子技术》课程设计题目：基于FPGA的汽车尾灯控制器设计院系：工学院专业班级：电子信息工程12秋1班姓名：学号：小组成员：指导教师：赵兰、周丽婕、徐振完成日期2015年1月目录1引言..........................................................................................................................12QuartusII软件、FPGA硬件介绍.........................................................................22.1QuartusII软件介绍.........................................................................................22.2FPGA硬件介绍...............................................................................................23汽车尾灯控制器的总体方案..................................................................................33.1汽车尾灯控制器的需求分析...........................................................................33.1.1基本要求.................................................................................................33.1.2特色功能................................................................................................33.2汽车尾灯控制器的总体工作原理...................................................................34汽车尾灯控制器的各模块仿真..............................................................................54.1基本模块..........................................................................................................54.1.1主控模块................................................................................................54.1.2左边灯控制模块....................................................................................54.1.3右边灯控制模块....................................................................................64.2特色功能模块................................................................................................64.2.1时钟变频模块......................................................................................64.2.2定时器模块..........................................................................................75汽车尾灯控制器的整体电路仿真..........................................................................95.1汽车尾灯控制器的整体框图........................................................................95.2汽车尾灯控制器的仿真波形........................................................................96程序下载调试........................................................................................................106.1汽车不同状态时的下载调试图..................................................................106.1.1正常行驶状态.......................................................................................106.1.2汽车左、右转向时............................................................................106.1.3刹车状态..............................................................................................106.1.4故障状态..............................................................................................107心得体会................................................................................................................12参考文献......................................................................................................................13附录..........................................................................................................................14《数字电子技术》课程设计11引言汽车作为现代交通工具已大量进入人们的生活，随着电子技术的发展，对于汽车的控制电路，已经从过去的全人工开关控制发展到了智能控制。……《数字电子技术》课程设计22QuartusII软件、FPGA硬件介绍2.1QuartusII软件介绍QuartusII是Altera公司的综合性PLD/FPGA开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（AlteraHardwareDescriptionLanguage）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程[1]。……2.2FPGA硬件介绍FPGA（Field－ProgrammableGateArray），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。……《数字电子技术》课程设计33汽车尾灯控制器的总体方案3.1汽车尾灯控制器的需求分析3.1.1基本要求……为了区分汽车尾灯的4种不同的显示模式，我们设置3个状态控制变量。假定用开关K1、K2、K3进行显示模式控制，可列出汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，如表3.1所示。表3.1汽车尾灯和汽车运行状态开关控制汽车状态左尾灯D1、D2、D3右尾灯D4、D5、D6K1K2K3000正常行驶不亮不亮100左转按D3,D2,D1顺序循环点亮不亮010右转不亮按D4,D5,D6顺序循环点亮110刹车同时点亮同时点亮001故障同时闪烁同时闪烁3.1.2特色功能3.2汽车尾灯控制器的总体工作原理本设计分别针对汽车正常行驶、左、右转向、刹车、故障四种状态进行演示。首先，打开总开关。当控制模块输入为00时，车正常行驶，汽车尾灯不亮；当控制模块输入为10时，表示汽车左转，此时数码管显示“LEFt”，定时器开启，汽车左尾灯由3个LED灯D1、D2、D3显示，从右往左依次闪烁，当定时器到设定时间时，左灯自动熄灭，关掉左转，定时器清零；当控制模块输入为01时，表示汽车右转，此时数码管显示“rgHt”，定时器开启，汽车右尾灯由3个LED灯D4、D5、D6显示，从左往右依次闪烁，当《数字电子技术》课程设计4定时器到设定时间时，右灯自动熄灭，关掉右转，定时器清零；当控制模块输入为11时，表示刹车，此时数码管显示“braE”，汽车左右尾灯常亮。当故障控制开关为1时，数码管显示“HELP”，此时左右尾灯同时闪烁。图3.1为总体方案模块构造。图3.1总体方案模块构造总控开关主控模块左边灯控制模块右边灯控制模块定时器模块50MHz~1Hz模块字体显示模块数字显示模块《数字电子技术》课程设计54汽车尾灯控制器的各模块仿真4.1基本模块4.1.1主控模块如图4.1为主控模块，lft、rit、lr为输出端口。left为高电平时，左模块工作，当right为高电平时，右模块工作从而实现对左右控制模块的控制。……公式2.1如下所示：ss46101.51X109（2.1）图4.2主控模块流程图图4.3主控模块仿真图本模块功能：以left、right为输入端口，高电平有效，lft、rit、lr为输出端口。left为高电平时，左模块工作，当right为高电平时，右模块工作从而实现对左右控制模块的控制。4.1.2左边灯控制模块图4.4左车灯控制模块图4.5左边灯控制模块流程图图4.6左边灯控制模块仿真图左边灯控制模块仿真图如图4.6。本模块功能：以clk、lft、lr、en图4.1主控模块《数字电子技术》课程设计6为输入端口,高电平有效,l_out[2]、l_out[1]、l_out[0]为输出端口。当clk的上升沿到来时，如果三个输入同时为低电平时，则灯不亮；当lr、en为低电平lft为高电平时，l_out[2..0]依次闪烁，当lft、en为低电平lr为高电平时，l_out[2..0]常亮；当lr、lft为低电平en为高电平时，l_out[2..0]三个灯同时闪烁。通过l_out[2]、l_out[1]、l_out[0]的电平信号来控制汽车左边的尾灯。4.1.3右边灯控制模块图4.7左车灯控制模块图4.8右边灯控制模块流程图图4.9右边灯控制模块仿真图右边灯控制模块仿真图如图4.9。本模块功能：以clk、rit、lr、en为输入端口,高电平有效,r_out[2]、r_out[1]、r_out[0]为输出端口。当clk的上升沿到来时，如果三个输入同时为低电平时，则灯不亮；当lr、en为低电平rit为高电平时，r_out[2..0]依次闪烁，当rit、en为低电平lr为高电平时，r_out[2..0]常亮；当lr、rit为低电平en为高电平