综合实验。
综合实验一简单电子琴。
一、实验目的。
1.掌握较复杂逻辑的设计、调试。
2.进一步掌握用abel语言设计数字逻辑电路。3.熟悉synario软件的使用方法。4.熟悉isp器件的使用。5。了解音调的初步知识。
二、实验所用器件和仪表。
1.plcc封装的lspl016或者m4-64/32 1片2.示波器1台3.万用表1块。
三、实验内容。
1.用abel语言设计一个电子琴。使用tds实验台上的8个电平开关做琴键。电平开关输出为高电平时相当于琴键按下,电平开关输出为低电平时相当于琴键松开。
电子琴共有c调的8个音和1。
2.在synario中,将设计好的程序输入、编译、连接,生成jedec格式的文件。3.将jedec格式的文件**到器件中。
4.在tds数字电路实验台上对设计进行调试。调试时用实验台上的小喇叭做发声装置。
四、实验提示。
1.c调的音符与频率的关系如表5.4所示:
表5.4音符与频率的关系音符频率(hz)
只要向tds实验台上的喇叭输出某一频率的方波,喇叭就发出相应音调的声音。将实验台喇叭区域的开关j1置为开路,从“输入”插孔向驱动喇叭的三极管基极送控制信号,则控制喇叭按希望的频率发声。
2.设计一个多模计数器,对实验台上的某一时钟(例如1ookhz)进行分频,产生8种希望的频率。注意驱动喇叭的方波占空比应是50%,以增大音量。
3.根据开关电平输出确定9种状态(包括不发声状态)之间的转换。4.ispl016或者m4-64/32的引引脚图见附录a。
五、实验步骤。
综合实验二简易频率计。
一、实验目的。
1.掌握较复杂逻辑的设计、调试。
2.掌握用abel语言设计数字逻辑电路。3.熟悉synario软件的使用方法。4.熟悉isp器件的使用。5.了解频率计的初步知识。
二、实验所用器件和仪表。
1.plcc封装的ispl016或者m4-64/32 1片2.示波器1台3.万用表1块。
三、实验内容。
设计一个简易频率计,用于测量1mhz以下数字脉冲信号的频率。闸门只有1s一档。测量结果在数码管上显示出来。
不测信号脉宽。用一片isp芯片实现此设计,并在试验台上完成调试。建议设计用abel语言编写。
四、实验提示。
1.频率计的基本工作原理如下:首先产生一系列准确闸门信号,例如1ms、o.1s和1s等。然后用这些闸门信号控制一个计数器对被测脉冲信号进行计数,最后将结果显示出来。
如果闸门信号是1s,那末1s内计数的结果就是被测信号的频率。如果闸门信号是1ms,那末计数结果是被测信号频率的千分之一,或者说结果是以khz为单位的频率值。
2.频率计中,最原始的时基信号准确度一定要高。建议用实验台上的100khz时钟信号做原始时基信号。
3.1s的闸门信号,由100khz时钟经5次10分频后,再经2分频产生。这样产生的闸门信号脉宽是1s,占空比是50%。在2s的时间内,1s用于计数,1s用于显示结果。
4.用于被测信号计数的计数器应采用十进制。测得的结果可直接送实验台上的六个数码管显示。每次对被测信号计数前,计数器应被清零。
五、实验步骤。
综合实验三交通灯实验。
一、实验目的。
1.掌握状态机的设计、调试。2.掌握用abel语言设计状态机。3.熟悉synario软件的使用方法。4.熟悉isp器件的使用。
二、实验所用器件和仪表。
1.plcc封装的ispl016或者m4-64/32 1片2.示波器1台3.万用表1块。
三、实验内容。
以实验台上的4个红色电平指示灯、4个绿色电平指示灯和4个黄色电平指示灯模仿路口的东、西、南、北四个方向的红、绿、黄交通灯。控制这些指示灯,使它们按下列规律亮、灭:1.初始状态为四个方向的红灯全亮。
时间1秒。
2.东、西方向绿灯亮,南、北方向红灯亮。东、西方向通车。时间5秒。3.东、西方向黄灯闪烁,南、北方向红灯亮。时间2秒。
4.东、西方向红灯亮,南、北方向绿灯亮。南、北方向通车。时间5秒。5,东、西方向红灯亮,南、北方向黄灯闪烁。时间2秒。6.返回2,继续运行。
7.如果发生紧急事件,例如救护车、警车通过,则按下单脉冲按钮,使得东、西、南、北四个方向红灯亮。紧急事件结束后,松开单脉冲按钮,恢复到被打断的状态继续运行。
四、实验提示。
1.这是一个典型的时序状态机,一共有6个大的状态。2.黄灯闪烁可通过连续亮0.2秒、灭0.2秒实现。
3.将实验台上的可调频率时钟调为1khz,作为设计中的初始时钟,以减少需要的分频数。4.紧急事件发生时,要注意保存必要的信息,以备紧急事件结束后,恢复到原状态继续运行使用。
五、实验步骤。
综合实验四电子钟。
一、实验目的。
1.掌握较复杂逻辑的设计、调试。2.学习用原理图设计数字逻辑电路。3.学习数字电路模块层次设计。
4.学习--jsynario软件的使用方法。5.熟悉isp器件的使用。
二、实验所用器件和仪表。
1.plcc封装的ispl016或者m4-64/32 l片2.示波器1台3.万用表l块。
三、实验内容。
1.设计并用ispl016,或者m4-64/32实现一个电子钟。电子钟具有下述功能:(1)实验台上的六个数码管显示时、分、秒。
(2)能使电子钟复位(清零)。(3)能启动或者停止电子钟运行。
4)在电子钟停止运行状态下,能够修改时、分、秒的值。(5)具有报时功能,整点时喇叭呜叫。
2.要求整个设计分为若干模块。顶层模块用原理图设计,低层模块用abel语言设计。3.在tds实验台上调试设计。
六、实验步骤。
附录isp器件引脚图。
1.ispl016
2.mach4-64/32
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