汽车速度表报告.doc

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燕山大学

EDA课程设计报告书

题目：

汽车速度表

姓名：

冯星伟张宸瑜颜世宏

班级：

12级信息安全

（1）班

学号：

120104070017

120104070018

120104070019

成绩：

一、设计题目及要求

1.设计题目：

汽车速度表

2.设计要求：

（1）能显示汽车速度，单位Km/h，最高时速小于360Km/h；

（2）车轮每转一圈，有一传感脉冲，每个脉冲代表1m的距离（用适当频率的时钟信号代替即可）；

（3）采样周期设为10秒；

（4）用5位数码管显示速度，要显示到小数点后边两位。

二、设计过程及内容

汽车速度表的设计与构建主要包括四个方面，所以它的电路图总体分为四个部分：

分频电路，10秒周期采样电路，计数电路，扫描显示电路。

首先应该设计一个分频电路，实现m/s转化为km/h的电路，同时实现题目要求显示到小数点后面两位的功能。

设计一个10秒定时电路，实现采样周期为10秒。

然后设计一个计数电路，记录分频出来的脉冲，即速度。

最后设计一个扫描电路，驱动数码管显示速度。

1.分频电路：

分频电路的作用是将实验室给定频率换算成设计要求频率，此电路实现了产生代表距离1m持续时间为1s的脉冲，并且换算成晶体管显示为0.01km/h的要求脉冲，经过计算要求电路能将某一HZ频率的脉冲信号换算成它的1/360倍，设计一个360进制的计数器。

先用两个74160接成36进制的计数器，再和一个74160连接，用并行进位方式接成360进制计数器。

分频电路原理图如下：

仿真波形图如下：

2.十秒采样电路：

用三个74160并行进位方式连接成366进制计数器，其中clk输入为366HZ的频率，实现输出为1HZ的脉冲。

366进制计数器后接一个74160实现采样周期为十秒，构成十秒定时器。

D触发器的功能为消除竞争冒险，用来减小输入端的输入信号受干扰的程度。

十秒周期采样电路原理图如下：

仿真波形图如下：

3.计数电路：

电路原理图由五个74160计数器组成，其中根据速度的要求把最后一个计数器接成一个三进制的。

五个计数器的输出端分别用D触发器接成储蓄电路储存输出信号，储存输出用十秒定时器控制。

十秒定时器前10秒输出为低电平，D触发器不工作，五个74160记入输入的脉冲数。

当第10秒之后，10秒定时器输出为高电平，D触发器记录此时的速度，传给扫描电路，同时五个74160计数器清零。

计数电路原理图如下：

仿真波形图如下：

4.扫描显示电路：

扫描显示电路由4个8选1的数据选择器和一个7449数码管显示器组成，选择器控制信号由一个5进制计数器输出，选择器的输入信号为计数器的输出信号。

因为8个数码管从左到右其地址码的十进制表示为32107654，而题目要求显示五位数，显示顺序应该要按照实验箱76543210的顺序。

因此设计一个电路，使地址控制输入端S2、S1、S0正好使速度的百位到百分位及小数点按照顺序显示。

题目要求显示两位小数，用一译码门输出dp端控制小数点，dp高电平有效。

扫描显示电路原理图如下：

仿真波形图如下：

5.总电路图如下：

仿真波形图如下：

三、设计结论及感想

刚一开始被分配给这道题目，我们都很有信心，觉得这是一道普通的课程设计的题目，可是当我们真正走进实验室，开始进行课程设计的时候我们才发现，小题目里隐藏着很多的大知识。

我们都瞬间觉得无从下手，于是我们一起找到了老师，经过了老师的耐心指导和传教讲解，我们明白了许多，再加上组内成员一起分享查阅的资料和意见，我们又对这个项目有了信心，于是就这样开始了我们长达两周的EDA课程设计。

最一开始的步骤比较简单，不是很繁琐，需要的元器件也不是很多，所以作图做的非常顺利，可到了后面，问题就全都来了，就像那个计数电路，74160需要5个，D触发器需要10几个，再加上其他的元器件，整个电路图画完后很乱，线条根本就看不出来，于是就无法进行分析，编译时也会发现有很多的错误和警告，检查都不知道该怎么办，所以就只能一条线一条线的检查，一个部分接着一个部分的进行检测，有时会不知道是什么原因，图就突然没有错误了，我们都很高兴，但当进行下一步的时候，又会出现问题，仿真波形图根本就不是我们所预想的，所以又要回过头来，重新修改电路图。

我们都觉得这次课程设计对我们来说是一次巨大的挑战，在整个过程中我们遇到了好多好多问题和困难，根本不是我们的能力范围之内可以解决的，对此我们都非常懊恼。

我们并非此专业的学生，进行这次课程设计对学生的数字电子技术这门课程的要求非常高，可是作为信息安全专业的学生，我们对于数电这个专业课了解的是少之又少，所以当安排我们去进行课程设计的时候，我们都感觉到了压力。

可是正是因为有了这次体验，让我们反复自学数字电子技术，反复了解其中的器件的组成及功能，经过这次课程设计我想我们的这方面的知识肯定不比本专业的学生差，所以我们都应该感谢这次课程设计带给我们的所有，感谢专业老师给我们的悉心指导，感谢能有这次机会能让我们的思考能力，创新能力还有动手能力得到锻炼，我们今后一定还会在其他课程设计中继续努力！

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