《数字系统综合训练》课程实训任务书
《数字系统综合训练》课程实训任务指导书
课程代号：
总学时（或周数）：3周
适用专业：计算机科学与技术专业嵌入式方向
先修课程：数字电路与逻辑设计、单片机原理及应用，EDA原理及应用
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一、课程设计（实践）题目
A类：
1. 基于单片机的计数显示与基于CPLD的单片机看门狗设计
功能要求：用单片机实现加减计数器及秒表，用CPLD实现单片机的看门狗定时器电路。
（1）加1减1计数器采用十进制BCD码。
（2）数码管采用动态显示方式。
（3）按键需进行软件消抖。
（4）利用按键接外部中断使程序进入死循环，来模拟单片机程序跑飞。
（5）单片机程序中适当位置插入发送喂狗脉冲指令。
（6）用CPLD实现硬件看门狗定时器，默认64ms未收到喂狗脉冲则发送单片机复位高电平。
（7）看门狗定时器定时初值可由用户设置。
2．单片机与CPLD串口通信设计
功能要求：实现CPLD的UART口设计，并与单片机进行串口通信。
（1）单片机串口通信采用方式3，第九位数据位为奇偶校验位。
（2）实现CPLD的UART接口模块，主要由波特率发生器、UART发送器、UART接收器组成。
（3）双方要做奇偶校验处理。
（4）CPLD的UART接口波特率可用按键设置。
（5）按键控制单片机向CPLD发送八位数码管阳码，CPLD进行接受并送显示，并由CPLD向单片机发送信号控制单片机点亮LED灯，
从而演示通信情况。
（6）CPLD采用此波特率的4倍频率进行采样并判断。采样的原则，进行4次采样，如果中间两位是一致的，就认定此值为正确的可以中国气象局关注萧敬腾
接收；否则丢弃，重新采样。
3. 数字频率计设计
功能要求：用CPLD实现一个数字频率计检测输入周期信号的频率，用单片机产生待测方波信号。
（1）频率计测量范围是1hz—1mhz，结果用4个数码管显示。
（2）数码管采用动态显示方式
（3）量程分为4档，分别是：1—999hz、1.000—9.999khz、10.00—99.99khz、
100.0—999.9khz。当频率超过量程时，4个数码管全灭。
（4）测量时，读数不随计数变化。
（5）小数点自动移位。
（6）超量程时，4个数码管全灭。
（7）按键控制单片机发送不同频率方波给频率计。
4. 其它类似以上A类难度且经指导老师同意的自选题目
B类：
1. 交通灯控制器设计
功能要求：设计并实现一个交通灯控制系统。效果如图
（1）带左转和直行两种通行绿灯，用实验仪上八个个LED灯模拟。
（2）数码管显示倒计时时间。
（3）带紧急按键功能，紧急状态时所有方向均亮红灯，显示数字闪烁。
当特殊运行状态结束后，系统恢复中断时的状态，继续正常运行。
（4）夜间运行模式按键，按下时所有方向黄灯闪烁。
（5）按键消抖处理。
（6）两个方向各种信号灯的亮、灭时间能进行设置和修改，使控制器既可以用于两方向通行时间相同的普通交叉路口，也可通过参数
的设置或修改用于通行时间不同的主辅路口。
2．出租车计价器设计
功能要求：设计一个出租车计价器
（1）用4位数码管显示里程数（单位公里），最后一位小数位。
用4位数码管显示金额数（单位元），最后一位小数位。
实验仪上只有4个数码管，故需由按键控制分别显示。
（2）单程价格2元/公里，往返1.5元/公里，由“单程”“往返”键控制。马桶堵了如何通
（3）用CPLD发送脉冲信号，模拟传感器检测车轮转动所发脉冲信号。
（4）起步价8元，起步里程3公里。
（5）按“暂停”键，计价器暂停计价，显示当前值。
（6）“清除”键数据清零。
3．调制解调器设计
功能要求：2ASK和2FSK调制解调器设计
（1）用单片机实现调制器。
（2）用CPLD实现解调器。
（3）将一个8位2进制序列经调制后发送到CPLD，经解调后得到的序列用实验仪上的8个LED灯显示出来，灯亮则对应位为‘1’，灯灭则对应位为‘0’
（4）由按键控制选择ASK或FSK。
（5）码元率300。
4. 其它类似以上B类难度且经指导老师同意的自选题目
C类：
1．竞赛抢答器设计
功能要求：实现一个知识竞赛抢答器。
（1）主持人对参赛各组提出的问题，分为必答题和抢答题两种。具有4路抢答输入
（2）答题有时间限制，若在规定时间内未能回答完问题，则发出超时警告。
（3）对抢答题，要准确判断哪组优先，能够识别最先抢答的信号，显示该台号，由LED灯予以指示。
（4）回答问题的正确与否，由主持人判别并进行加分或减分，成绩评定结果通过数码管显示。
（5）进行抢答时，主持人按键，系统进入抢答状态。若超时无人抢答则扬声器报警。
（6）如参赛者在规定时间内完成回答问题，主持人可以给出倒计时计数禁止信号，以免扬声器鸣叫。
2. 函数信号发生器设计
功能要求：设计一个基于单片机或CPLD的函数信号发生器。
（1）能够产生正弦波、三角波和方波。
（2）由按键控制三种波形的选择。
（3）能按键控制在10kHz到100kHz范围内以10kHz的步进调整
（4）按键需进行软件消抖。
（5）数码管显示输出信号频率。
3. 数字钟设计
功能要求：用CPLD或单片机实现一个数字钟。
（1）计时功能采用24小时方式，显示小时、分钟和秒。
3号国旗尺寸（2）采用双键校时，mode和set，前者选择时钟模式，包括计时、秒校时、分钟校时和小时校时，后者作为校时脉冲。
（3）数码管采用动态显示方式。
（4）按键需进行消抖。
4. 数字密码锁
功能要求：设计实现一个简易数字密码锁
（1）能实现密码锁重新设置密码。
（2）输入密码前要按“输入”键，输入密码后要按“确认”键，密码正确则锁能打开，用实验仪上的LED灯模拟。
（3）在输入密码的时候，可随时清除已输入的，并重新输入。
（4）连续输入三次错误后，开启警报，用蜂鸣器实现。
（5）可随时切换到手动钥匙开启状态，即无论在什么情况下只要输入状态切换密码，密码锁就可以切换到钥匙开锁模式，此时需要插
入钥匙才能开锁（用按键模拟钥匙的插入）。
5. CRC编码器设计
功能要求：设计实现CRC编码器
（1）8位信息位8位校验位。
（2）用实验仪上的8个按键输入信息位并存储。
（3）经编码器生成校验码之后，由实验仪上的LED灯显示出来，灯亮代表相应位为“1”，否则为“0”。
（4）分别用单片机和CPLD实现设计。
（5）根据输入和显示验证编码器的功能是否正确。
6. 汽车转向灯控制器
功能要求：设计实现一个基于单片机或CPLD的汽车转向灯控制器
（1）在左转弯或右转弯时，通过操作杆使左转开关或右转开关合上，从而使左（或右）头灯、仪表板左（或右）转弯灯、左（或右）尾灯闪烁。用按键模拟。
（2）合紧急开关时要求上述6个信号灯全部闪烁。
（3）刹车时两个尾灯点亮。
（4）如正当急转弯时刹车，则转弯时原应闪烁的信号灯仍应闪烁。
（5）以上闪烁为频率1Hz的低频闪烁。
（6）停靠时左右头灯、左右尾灯按30Hz频率高频闪烁。
7. 其它类似以上C类难度且经指导老师同意的自选题目
二、课程设计（实践）步骤与进度安排
工程实训按照教学要求需要三周时间完成，一周中每天（按每周5天）至少要有6学时在实验室进行系统设计与开发工作，多个教学内容在时间上有所穿插，因此，将课程时间安排如下：
三、设计（实践）成果要求
设计结束后要写出课程设计报告，以作为整个课程设计评分的书面依据和存档材料。设计报告以规定格式的电子文档书写、打印并装订，排版及图、表要清楚、工整。内容及要求如下：
封面：题目、班级、姓名、学号、指导教师和完成日期。
正文包括以下7个内容：
19姆米1．需求分析
2．概要设计
3．详细设计
4．调试分析
路西弗5．用户使用说明
6．测试结果
7．参考文献
四、使用教材与参考资料
1、《新编MCS-51单片机应用设计》，张毅刚等编著，哈尔滨工业大学出版社。
2、《EDA技术实用教程》，潘松等编著，科学出版社。
五、考核方式与成绩评定标准
实训分组进行，每组约5人合作。实训结束时，要求每组提交设计任务书打印件和电子文档各一份，提交设计报告（含需求、概要设计、详细
设计（软硬件详细设计））打印件和电子文档各一份（注明每人完成的
内容和分工，不少于15页）、可运行的软件系统（包括源程序）电子文
档一份。最后成绩有以下几个方面组成：

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