eda课程设计报告要求（精选12篇）
北京科技大学——自1105班——王玮——41151133
EDA课程设计报告
2013年12月
北京科技大学——自1105班——王玮——41151133
一、课程目的
1．学习和了解EDA技术的内容、开发软件以及发展过程。2．熟练掌握Multisim软件的功能使用和仿真工具的应用。3．学会使用Multisim软件设计电路、仿真实现一些简单的功能。4．根据所设计的电路，在Multisim 计算机软件开发环境下，详细介绍如何自动实现电路图的绘制、仿真及测试故障诊断
二、设计内容
利用Multisim设计一个四路彩灯控制器。它要求系统启动后自动从初始状态按规定程序完成3个节拍的循环演示。第一节拍：四路彩灯从右向左逐次渐亮，；第二节拍：四路彩灯从左向右逐次渐灭；第三节拍：四路彩灯同时亮后，同时变暗，进行4次。
三、设计原理
根据系统要求，设计系统硬件框图如下图所示。
1.信号发生器
信号发生器提供频率为100赫兹的脉冲。
北京科技大学——自1105班——王玮——41151133 2.四进制分频器
分频器可由各种类型的四进制计数器构成。在此，采用74LS74N中的D触发器，连接成下图所示的四进制异步减法计数器。
3.三进制节拍控制器
此系统有3个不同的工作节拍，是由状态(Q1、Q0)的三种编码（10、0l、11)表示的。选用74LS74N中的D触发器和74LS00D中 的与非门构成下图所示的三进制计数器。
4.节拍程序控制器
双相移位寄存器是74LS194，是产生移动灯光信号的核心器件。下图是74LS194的逻辑图和功能表。该寄存器由4个RS触发器及它们的输入控制电路组成。具有并行寄存、左移寄存、右移寄存和保持四种工作模式。为清零端，低电平有效；CLK为上升沿触发，SL、SR分别为左移和右移串行输入端；S0、S1为两个控制输入端，它们的状态组合可以完成保持、右移、左移、并行输入四种控制功能。当S1=0，S0=0时电路保持原来的状态；当S1=0，S0=1时，数据从右移输入端SR送入寄存器；当S1=1，S0=0时，数据从左移输入端SL送入寄存器；当S1=1，S0=1时，数据从DCBA并行输入端预置数。
北京科技大学——自1105班——王玮——41151133
四、系统调试修改
在程序主界面内创建如下图所示的仿真电路，其中的过程图示也见下图。
图1 未仿真时的电路
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图2 仿真时的电路
图3 仿真时的示波器
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五、收获及心得
通过本次EDA课程设计，我对multisim这个软件有了进一步的认识，同时通过老师的课上讲解和课下查阅资料，我对EDA的了解更深一层次，对它的发展历史和一些常用的开发环境和软件有了较为系统的认识。Multisim 的仿真方法切合实际, 所选元件和仪器与实际应用非常相近, 均可直接从屏幕上选取, 而且仪器的操作开关、按键与实际仪器极为相似, 改变了传统基于电路板的设计方法, 从而大大缩短了设计时间,降低实验成本, 提高了效率。
《EDA设计及应用》课程在前期的设计中已按工作导向的思路对整门课程进行开发, 目前总课时60课时, 分为4个项目, 环环相扣逐层递进, 每个项目又分为若干任务。文章以项目二“秒表设计” (14学时) 中的一项任务“计数器数码管驱动电路设计” (3学时) 展开, 进行具体的单元设计。
1 学生特点分析
专业特点:柳州职业技术学院电子技术、电子信息工程技术、通信技术专业的学生是文理兼招的。
个性特点:差异性大。无论从学习的目的、自身基础还是性格特点、对事物感兴趣的方向、处事方式等方面都有着“90后”的个性化。敢于尝试新鲜事物, 敢于挑战。“微”时代来临, 学生的信息来源学习途径更为广泛, 但却更缺乏持之以恒的耐心。
学习情况: (1) 能运用基本语句完成简单的组合逻辑与时序逻辑电路设计; (2) 已完成十进制计数器、六进制计数器设计; (3) 部分学生逻辑思维较强, 对编写程序感兴趣, 能尝试多种方式实现电路的设计;部分学生高中时期学的是文科, 不能理解基本的电路功能, 对程序执行的顺序理解混乱, 换句话就是电路设计及程序编写对于他们来说就是天方夜谭。
针对这些问题, 从他们的兴趣爱好为突破点, 采取团队合作的方式, 每人都可以选择适合自己的分工, 自身的弱项让别人完成或帮助完成, 这样更能发挥他们的个性化优势, 在做事及沟通的过程中得到成功的体验, 从而激励他们继续将任务完成好, 增强抗挫折的能力, 做到“1+1>2”的团队效应。
2 教学目标设置及教学内容优化
2.1 教学目标设置及内容优化
将任务拆分, 重点内容一是数码管驱动电路设计, 二是将计数器与数码管驱动电路整合。通过前期学习, 学生对基本的语言语句及设计思路已经有了模糊的认识, 能够在老师的指引下完成独立的简单电路的设计, 此时一个单元的任务可以进一步系统化, 但仍要以“微”为主, 开始注重模块与模块之间的衔接问题。这个是高职学生与中职学生的差别, 不仅要会做, 更要懂得如何整合。以下从能力目标、知识目标、素养目标三条线展开。
教学内容的选择能支撑学习目标的实现, 并符合学习者认知水平与特点。
在实践的过程中, 学生有了明确的目标, 整个教学过程学习更轻松, 更高效、更愿意参与讨论, 主动性提高了。但是, 仍然存在不少问题, 在之前的分析中曾提到学生的差异, 有部分学生虽然十分努力也乐意沟通, 但仍无法达到预期目标, 对他们来说只能模仿到形式。针对这一问题, 在对后续班级上课时对教学目标进行了新的调整。
2.2 改进教学目标的设置
教学目标设置采取个性化目标的方式。团队合作不是传统意义上的分组教学, 不仅仅是所有成员共同攻克一个难关。在这个团队中, 每个成员都有他自己的重点工作任务, 然后将各成员的工作成果整合从而完成一项大的任务。因此, 在教学目标的设置上要根据“学生特点分析”后得到的信息, 为他们量体裁衣, 制定个性化教学目标[3]。改进后的教学目标设置见表3。
通过这一转变, 那些对于代码和电路十分头疼的学生有了新的目标和突破口, 他们能够充分发挥自己的特长, 为团队和个人的发展出一份力, 自信心和学习兴趣更为浓厚。教学效率提高、教学品质改善, 内涵建设得到了很好体现。实践证明, 此项课程改革激发了学生的主观能动性, 增强了学生的系统设计能力, 提高了学生的工程实践能力, 有效促进了电子信息类创新型人才的培养[4]。
3 教学过程设计
教学过程设计是一个系统设计并实现学习目标的过程, 它遵循学习效果最优的原则, 其目的是为了提高教学效率和教学质量, 使学生在单位时间内能够得到更大提高, 从而获得良好的发展[5,6]。
经过设计的教学环节思路清晰, 对课程的导入部分、主体部分和结束部分等有清晰的描述与安排;教学时间分配合理;教学过程的设计具有一定灵活性和可操作性。
存在问题及改进:若根据改进后的教学目标设置, 那么整个教学过程的设计应进行相应修改。应将产品推介岗位的具体任务加入设计表中, 使得这部分学生的学习更为专业化和系统化。主线:遵循设计、检测、整合原则, 完成电路的整体设计, 如遇到问题, 三位成员将共同探讨完成。推介人员在此过程中主要任务即弄清设计、整合思路, 学会使用仿真、下载完成设计并熟练应用展示软件, 以便向他人介绍团队工作成果。这一环节将在今后的教学过程中加以改进。
4 教学评价设计
教学评价的原则: (1) 注重运用多种形式的评价方式, 能有效促进学生职业能力的培养; (2) 考核方案设计合理, 可操作性强, 形成性评价和总结性评价相结合, 侧重在形成性评价, 提供课程反馈。建立新的考评体系, 突出专业技能训练。对学生以职业岗位能力为重点, 知识考核和能力考核并重, 以能力考核为主, 采用口试与机试相结合[6]。
因一个教学单元的时间有限, 其评价比较粗糙, 一般以一个项目的整体完成情况对团队进行评价, 更为客观合理。本单元设计可以选取一到两组成员粗略的进行考核。以下为整个项目考核的评价设计, 不要求在单元教学内完成, 在项目全部完成后考核即可。
设计一个秒表, 要求能正确进行六十进制秒计数并用数码管显示, 带进位端, 具有清零、调时等功能。
机试及材料提交要求:
(1) 用幻灯片进行作品功能说明并展示设计思路;
(2) 波形仿真并分析;
(3) 完成现场考核内容并回答相关问题;
(4) 考核完毕5分钟内提交作品文件包, 命名 (X号XX班XXX) , 内容包括幻灯片及所有程序文件。
5 总结
针对教学单元进行教学改革, 可以为内涵建设增添不少动力, 由此推动高职教学改革与提高教育教学质量[7]。教学形式新颖、教学过程深入浅出, 启发性强, 营造的教学氛围有利于提升学生学习的积极主动性。完成设定的教学目标、有效解决实际教学问题, 学生思维及能力得到有效提高, 学生学习效果良好。在教学过程设计和评价方面仍有许多需改进的地方, 教学做结合, 渗透职业素养, 达到资源利用最优化, 评价更为客观合理。
参考文献
[1]张丽萍, 潘行心.EDA在高职数字电子技术教学中的应用[J].中国电力教育, 2011, (26) :104.
[2]严小红.行动导向在计算机教学中的运用[J].新课程 (教师) , 2012, (08) :136-137.
[3]傅伟, 袁强, 王庭俊, 等.高职教育行动导向课程体系的特征与要素分析[J].中国高教研究, 2011, (4) :91-93.
[4]黄丽.地方职业技术学院计算机基础课程分层教学的教学策略探析[J].教研探索, 201.
[5]蒋卫平.高职教育行动导向教学的研究与探讨[J].成人教育, 2011, (10) :79-80.
[6]李彬彬.社会工作专业行动导向教学模式的探索与实践——以“小组工作”课实训教学改革为例[J].西南农业大学学报 (社会科学版) , 2012, (9) :170-173.
【摘要】本文分析了传统的数字电子技术课程设计的不足，阐述了在课程设计中引入EDA技术的必要性和优越性。
【关键词】课程设计 数字电子技术 EDA 实验平台
【基金项目】中央高校基本科研业务费专项资金资助（编号：16CX02035A），中国石油大学青年教师教学改革项目（编号：QN201413），中国石油大学教学实验技术改革项目（编号：SY-B201402）。
【中图分类号】G642【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2016）07-0239-02
进入21世纪以来，随着微电子技术、电子技术和计算机技术的飞速发展，数字电子技术及其应用向着更为深入、更为广泛的层次扩展。电子产品的设计周期和上市时间日益缩短，电子产品的功能更加丰富，性能更加优良，由此推动了电子系统设计技术向电子设计自动化EDA方向发展，并且对EDA技术及其应用提出了更高的要求。
1.课程设计的背景
中国石油大学（华东）的“电工电子学”课程是“国家级精品课程”，以着重培养学生的系统观念、工程观念、科技创新等基本素质为教学方针。多年来在教学和科研中紧跟电子技术发展的每一个关键时刻，教学组的教师都适时地对内容体系和教材进行更新和完善，坚持不断进行课程改革，取得了丰硕的成果。“数字电子技术课程设计”是为大二学生暑期开设的一门必修课程，它是“数字电子技术基础”和“电子技术实验”等课程的后续课程，主要以培养学生的实践能力和创新精神为目标，加深学生对理论知识的理解，切实提高动手和解决问题的能力。
2.课程设计的选题
针对电子专业的特点，我们在数字电子技术课程设计部分采用了“基于复杂可编程逻辑器件（CPLD）实现电阻、电感、电容的测量”这一题目。测量工作原理是将被测量转换成频率，由CPLD实现频率的计算，并转换成被测量信号后输出显示。电阻、电感、电容经过转化电路，完成电阻/频率（R/ F）转换，电容/频率（C/ F）转换，电感/频率（L/ F）转换。用CPLD测量其频率，具体功能分块包括：多路选择开关、分频器、时间闸门计数器、测量计数器等。
频率测量的主要部件是一个带门控计数端的计数器（测量计数器），被测信号（被测频率）由此计数器计数。如果门控计数器的开门计数时间恰好为1秒，则测量计数器的计数值就是输入信号的频率。若改变开门计数时间，即可改变频率测量的量程。如开门时间为0.1秒，则量程为×10，开门时间为0.01秒，量程为×100，开门时间为0.001秒，量程为×1000。由计数器的数值即可换算电阻、电感、电容的大小。
本课题要求设计一个测量电阻、电感、电容的4位十进制数字显示的数显仪表，根据频率计的测频原理，由测频量程需要，选择合适的时基信号即闸门时间，对输入被测信号进行计数，实现测量的目的。其数显测量范围为0-99990Hz，满刻度量程分为9999、99990两档，手动转换量程，当输入计数值大于实际量程时有溢出指示。
3.课程设计的实现
（1）按照现代数字系统的Top-Down模块化设计方法，提出数字频率计的整体设计方案，并进行正确的功能划分，分别提出并实现控制器、受控器模块化子系统的设计方案。
（2）针对ispLEVER的EDA设计环境，采用Verilog HDL语言，完成受控器模块（测量计数器）的设计，并采用Abel语言编程进行仿真。
（3）在ispLEVER的EDA设计环境中，完成基于Verilog语言实现的控制器模块（闸门计数器，量程开关，选择开关）的设计，并采用Abel语言进行仿真。
（4）基于ispLEVER的EDA设计环境，采用Verilog HDL语言或原理图，完成顶层模块的设计并采用Abel语言编写测试向量文件进行仿真。
4.结束语
通过课程设计的锻炼，学生可以增强综合分析问题及解决问题的能力，激发学习兴趣和潜在的能动性。有学生在总结报告中写道：“通过这次课程设计，我切身体会到给出一个命题，利用Verilog语言编程实现这个命题，并利用软件模拟仿真，看功能是否得以实现的全过程。一方面学到了许多新知识，另一方面使我们对数字电子设计的全过程有了一个全面的了解，同时也深刻感受到利用EDA软件实现电子设计的强大优势。这样的课程设计很适合我们，使我们受益匪浅”。
参考文献
[1]王君红， 刘复玉， 任旭虎. “电工电子学”实验教学模式改革[J]. 实验科学与技术， 2012， 10（5）： 76-78.
[2]于云华. 数字电子技术基础[M]. 东营： 中国石油大学出版社， 2008： 392-399.
作者简介：
1、封面〝FPGA课程设计报告〞、专业、班级、姓名、学号、指导教师及制作日期 ；
2、标题及任务书 ；
3、关键词（不少于5个）；
4、内容摘要；
5、总体方案或工作原理示意框图（或流程图）；
6、顶层逻辑电路图组成、信号定义及原理简单叙述 ；
7、底层功能模块设计，逻辑抽象（定义 input 和 output），简述逻辑电路工作原理，并要求附有*.bdf 和*.v文件及文件中语句注释；
8、对应各模块功能仿真波形（数据分析）分析及结论 ；
9、选用芯片型号、定义芯片管脚号（列表格示意）及简述下载过程 ；
10、《课程设计》设计中遇到问题及解决方法 ；
11、《课程设计》设计项目完成最终结论 ；
12、《课程设计》项目的特点和实用性 ；
13、心得体会或结束语 ；
14、参阅教材及文献 ；
15、其他。
多 功 能 数 字 时 钟
专业：11级应用电子技术 班级：二班
学号：110372021307 姓名：贺成林 指导老师：祝宏
日期：2012年6月29日
一、实验目的
1、课程设计是一实践教学环节，是针对《数字电子技术》课程的要求，结合实践对学生进行综合设计性训练，在自学和实践训练中培养学生理论联系实践和实践动手能力，独立地解决实际问题能力。
2、通过课程设计是使学生熟悉和了解可编程专用数字逻辑电路的设计、开发流程，熟悉和了解现代EDA设计工具，掌握数字电子系统层次化的设计方法。
已知条件：MAX+Plus软件
基本功能：
1、以数字形式显示时、分、秒的时间；
2、小时计数器为24进制；
3、分秒计数器为60进制。
二、实验要求、综合应用《数字电子技术基础》课程中的理论知识去独立地完成一个设计课题；
2、熟悉和了解现代EDA设计、编程、编译、仿真及下载技术的全过程。
三、EDA 技术介绍
1、EDA 技术概况
EDA 是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在 20 世 纪 90 年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA 技术就是以计算机为工 具，设计者在 EDA 软件平台上，用硬件描述语言 HDL 完成设计文件，然后由计算机 自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特 定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA 技术的出现，极大地提 高了电路设计的效率和可*性，减轻了设计者的劳动强度。
2、ALTERA QUARTUS II 软件介绍
Quartus II 是 Altera 公司的综合性 PLD 开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL 以及 AHDL（Altera Hardware Description Language）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。
四、关键词
数字计数器、动态显示、快速校分、整点报时、时段控制。
五、实验步骤
1、秒计数器是60进制的。当下面的74161到9时等下一个脉冲来是向上面的74161计数，到5时将两个74161共同预置。从而实现00—59秒的计数功能。
电路图如下：
进行编译及波形仿真，如下图： 将上述文件保存并打包，如图：
2、分计数器是60进制的。功能如秒计数器。其电路图如下：
波形图仿真及打包图如下:
3、小时计数器是24进制的。当下面的74161到9时等下一个脉冲来是向上面的74161计数。但是等到上面的记到2时下面的将不能超过4，所以等上面的记到2，下面的记到4时就将两个74161共同预置。从而实现00—24秒的计数功能。
原理图如下：
仿真的波形图及打包的文件图如下：
4、校时。校时是通过加快时分的计数速度来快速校准时间的。实际上我们把秒脉冲cps加到分计数和时计数上，是他们加快计数速度。所以其中我们需要通过开关来选择。
原理图及打包图如下：
5、时段控制：时段控制是通过7485集成电路的数据比较来控制的。
原理图及打包图如下：
6、整点报时：整点报时是通过整点时的二进制数据规律来报时的。
原理图及打包图如下：
7、将时分秒打包文件连成多功能数字电路图如下：
8、多功能数字钟硬件测试原理图如下：
9、部分制作过程图，如下：
六、实验工具
装有QuartusⅡ软件的电脑，EDA开发板，相关EDA设计方面的书籍。
七、设计中遇到问题及解决方法
1、实验后期的引脚分配及下载方法不当，实验所用电脑没有
quartus11.0 的 驱动。耗费时间较多。解决方法：参阅西安电子科技大学出版社出版的《数字电路设计及 Verilog HDL 实现》第 394 页关于引脚分配和下载验证的介绍；
2、下载验证过程中时段控制部分有错误，原代码在软件上仿真没有错误，但是下载到实验板验证时，出现错误。解决方法：通过去请教同学及查阅相关资料得到解决。
八、特点和实用性
利用 QuartusII 软件，结合所学的数字电路的知识设计一个 24 时多功能数 字钟，具有正常分、秒计时，动态显示、快速校分、整点报时、时段控制的功能。分析整个电路的工作原理，分别说明各子模块的设计原理和调试、仿真、编 程下载的过程，并对最终结果进行总结，最后提出在实验过程中出现的问题和解 决的方案。通过实验掌握一些逻辑组合器件的基本功能和用法，同时体会利用软件设计 电路的方便快捷，避免硬件布线的繁琐，提高效率。
九、心得体会
1、设计必须要有整体概念，提前熟悉软件。刚开始时没头绪，不知道该怎 样分块，进度很慢，加上对软件不是很熟悉，比如：封装要注意哪些，哪些不能 运行，哪些是不正确的操作等等，走了很多冤枉路。
2、设计的模块要分块调试，免得等所有都完工了再调试出错，那样的话很 难确定是什么出错，更加没头绪。有必要的话做一部分后就送到平台上调试，这 样会大大减少出错率。
3、没有硬件软件化的概念，开始设计时没有总体的规划，不知道什么是可行 的，什么是封装，怎样使搭配组合最优化。
4、遇到问题先自己摸索，查阅资料要有技巧，避免没有目的和思路。明白 自己要解决什么问题。同时请教老师，和同学交流。良好的沟通很重要。针对本次的毕业设计，用我国著名的数学家的话概括一下我的感受： “科学上没有平坦的大道，真理长河中有无数礁石险滩。只有不为畏攀登的采药者，只有不怕 巨浪的弄潮儿，才能登上高峰采得仙草，深入水底觅得骊珠。”
十、参阅教材及文献
1、蒋立平编著《数字电路》.南京理工大学翻印；
2、南京理工大学电子技术中心编著.《EDA 设计实验指导书》 南京理工大学，2008 年；
3、谭会生，张昌凡.《EDA 技术及应用》.西安电子科技大学出版社，2001年；
4、《数字电路设计及 Verilog HDL 实现》 西安电子科技大学出版社出版；
题目： 汽车速度表 姓名： 班级：
学号：
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：单位转换电路，10秒周期采样电路，计数电路，扫描显示电路。首先应设计一个单位转换电路，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。其次，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，记录转换电路中输出的脉冲，即速度。最后设计一个扫描电路，驱动数码管显示速度。1.单位转换电路：
单位转换电路的作用是实现m/s到km/h的转换。题目指出车轮每转一圈，有一传感脉冲，每个脉冲代表1m，则可用n Hz的脉冲代表车轮每秒转过n圈，即汽车速度为n m/s。由转换2 关系知1 m/s=3.6km/h,即0.01×360km/h。脉冲数量上体现为输入输出脉冲数目之比为1:360。计数电路通过计量10s内通过的脉冲数来确定汽车的速度。汽车的速度为计数器输出的脉冲数需要除以10，为了让显示器上直接显示汽车的速度可以使输入输出的脉冲数之比1:36。先用两个74160接成36进制的计数器，再在此基础上实现单位转换功能。
单位转换电路原理图如下：
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3 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74161做成的11进制计数器，得到周期为11s的脉冲，其中低电平时长为10s,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,第二个计数器接成六进制。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秒时，上升沿触发，D触发器记录此时的速度，10秒后定时器输出为高电平，D触发器将此时的速度传给扫描电路，同时五个74160计数器清零。遇到10s周期采样电路下一个周期的上升沿时D触发器更新数据。
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，此处选用07654。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，使地址码为6处的dp 端始终为高电平。
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：7
仿真波形图如下：
三、设计结论及感想
我们通过电路实现了汽车速度的显示，以一个适当频率的时钟信号模拟汽车车轮的的转速，通过单位转换电路，实现汽车速度以Km/h表示，最高时速小于360Km/h，并采取十秒采样，能够不断更新速度，我们使用5位数码管显示速度，并显示到小数点后边两位。
拿到这道题之后，我们都认为这道题很容易，我们查了一些资料后就开始做了，在我们快完成时，重新阅读题目，对比后发现我们的思路出现了问题，我们得重新设计，我们都瞬间觉得无从下手，通过查找资料、互相讨论，并向老师请教，重8 新确定模块。在这个过程中，我们遇到的最大困难是单位转换电路，我们一开始设计的是三十六分频电路，后来在老师的提醒下，我们发现分频不能解决问题，在苦思无果的情况下向老师请教，经过了老师的耐心指导和传教讲解，我们明白了许多，又有了新思路，我们重新设计，采用一种类倍频的方案，在输入一个汽车脉冲的同时，可以输出三十六个脉冲，实现了单位转换，解决了设计过程中最大的难题。在设计过程中有几次感觉快要成功了，就会发现新的问题，于是又开始新的探索，在思路局限，问题无法解决时，老师的一句点拨都会给设计带来新的灵感。由于与元件、连线较多，设计过程中一定要认真仔细。有时候，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。还有就是在把各个模块组合时也会出现问题。
EDA课设很重要，我们希望以后可以更多的机会来实验室设计一些东西和接受老师的指导，在课设过程中，老师的指导必不可少。同时，我们感觉课设的时间有点短，如果时间多点的话，我们可以学到更多的知识。
随着现代电子技术的高速发展, 单片机在工业控制和消费类电子产品中得到了广泛的应用。作为一门以应用为主的课程, 在单片机课程的教学过程中既需要在有限的课堂时间内向学生传授一定的理论知识, 又需要在实践教学环节中给学生充分发挥动手能力的实践空间。特别是在课程设计过程中, 由于设计周期短 (一般两周时间) 且学生缺乏实际设计经验, 以往的方法就是老师给出电路原理图, 然后学生在试验箱或面包板上“按图索骥”, 最后看到实验现象就算成功了。这样做往往很多学生对实验原理都似懂非懂, 更谈不上自己设计或创新, 实际教学效果并不理想。究其原因主要是学生在设计过程中手工绘制电路图的效率较低, 而且当面包板上插满导线后排查错误或修改电路参数将非常麻烦, 极大的打击了学生的创作积极性, 所以实际效果并不是太好。然而引入EDA软件之后, 通过计算机强大的辅助设计能力, 可以大大提高电路设计的效率和准确性, 学生可以随时根据需要调整和修改所设计电路的各项参数, 极大的增强了学生的学习兴趣和创作热情, 从而提高实践教学环节的教学效果。
2 课程设计实例——4位数显仪表
为了详细说明Protel软件在单片机课程设计中的应用, 本文以4位数显仪表作为一个具体实例, 详细说明单片机电路的设计方法和设计流程。本实例来源于实际工程项目, 在引入到课程设计后做了适当的简化, 但要求学生独立完成大部分的设计工作, 每个学生设计的电路形式、参数可以有所差异, 关键是要掌握单片机电路的设计思想和设计方法。具体设计流程分为功能模块划分、电路原理图设计、PCB板图设计、电路制板、电路板焊接调试等步骤。教学目标是通过此课程设计让学生初步掌握单片机电路的设计思想和一般方法, 并作为日后设计实用电路的参考。
2.1 功能模块划分
4位数显仪表的主要功能是将传感器采集的模拟信号, 通过调理放大后送到AD转换器进行AD转换;单片机将AD转换的结果进行运算和处理, 驱动4位数码管显示采集的数据, 并具备超限声光报警 (驱动蜂鸣器和继电器) 及与PC机通信 (RS232) 的功能。为了实现上述功能, 现将4位数显仪表划分为信号调理模块、AD转换模块、单片机主控模块、显示驱动模块、通信模块、电源模块共6个功能模块, 系统结构框图如图1所示。在实际课程设计过程中, 可根据学生的具体情况, 要求其选做其中的部分模块, 或采用小组多人分工合作的形式。教学方法上需注意要求学生一定要采用分块设计及分块调试的方法, 先局部后整体;而不能将整个系统完全搭建好了以后再开始调试, 否则一旦出现错误时, 排查起来将比较困难 (图1) 。
2.2 功能模块设计
(1) 信号调理模块及AD转换模块。
信号调理模块采用2片OP07将传感器输入的模拟信号进行调理和放大, 然后送到AD转换模块进行AD转换, AD转换器采用24位AD转换器CS5550将模拟信号转换为数字信号后送到单片机进行运算和处理。
(2) 单片机主控模块。
主控模块采用STC11F16XE增强型5 1作为系统的控制核心, 其引脚和功能与传统51单片机兼容, 但指令执行速度最高可达传统51的12倍, 另外还增加了一些其它功能。ST C11F16XE的最小系统原理图与传统51类似, 绝大部分单片机教材上都有详细介绍, 可让学生查阅后自行绘制。
(3) 显示驱动模块。
显示驱动模块采用CH452和ULN2803共同驱动4位共阳8段数码管, 电路原理图如图3所示, 采用CH452是因为占用的单片机口线较少, 驱动方法也比较简单。学生在设计过程中也可以采用74HC595或IO口加三极管的方式进行驱动, 这里需要提醒学生注意驱动芯片能承受的总驱动电流的大小, 以免烧坏芯片。
(4) 通信模块。
通信模块采用MAX232芯片实现与PC机的通信。在课程设计过程中, 对应的上位机通信软件由教师提供给学生, 用于检测通信模块是否正常工作。这个模块的设计可以加深学生对RS232通信原理的理解, 并且掌握最基本的通信握手协议格式。
2.3 P C B板图设计及电路板制做
以往的单片机课程设计中, 当电路原理图绘制完成后, 学生就用面包板或万用板及导线制做电路板, 制做效率较低, 而且出现错误时查找起来非常麻烦。在引入了Protel软件以后, 就可以将电路原理图中的元件导入PCB板图并进行绘制, 然后通过热转印法和PCB雕刻机等加工方法制做电路板。这样制做出来的电路板比较精致, 制做效率也较高, 由于没有了额外穿插的导线, 在查找错误和修改电路参数时也比较方便。
2.4 电路板的焊接及调试
在教师的指导下, 学生逐步完成电路板的焊接和调试。在这个过程中, 注意对学生实际动手能力的训练, 从元器件的选取、判断好坏、按电路功能分块焊接和调试, 直至最后实现电子拔河装置的总体功能。
3 结语
在单片机课程设计的实践教学环节中, 通过引EDA软件进行辅助设计, 不仅能极大提高设计效率和成功率, 还能激发学生的学习兴趣和创新能力, 教学效果得到了明显提高。并且这些设计思想、设计流程和设计方法可以应用于日后工作中的实用电路设计中, 有很强的实际应用价值。
摘要：介绍了EDA软件Protel DXP的特点及其在单片机课程设计中的应用。通过一个具体实例——4位数显仪表, 详细说明了利用EDA软件进行电路设计的设计方法和设计流程, 并给出了各功能模块的电路原理图和PCB板图, 其设计思想也可应用于实用电路设计中。实际教学效果表明, Protel软件在单片机课程设计中有具有使用方便、设计效率高和易于修改电路参数等优点, 有助于调动学生的学习积极性, 并能提高单片机课程实践教学环节的教学效果。
关键词：EDA,Protel DXP,单片机,课程设计
参考文献
[1]马忠梅, 籍顺心.单片机的C语言应用程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2007:3～6.
[2]赵立冬.项目教学法在ProtelDXP教学中的应用[J].宿州教育学院学报, 2009 (6) :104～105.
EDA课程设计报告书
题目：
自动售票机
姓名： 班级： 学号：
成绩：
（注：此文件应以同学学号为文件名）
一、设计题目及要求 1.设计题目：自动售票机 2.设计要求：
⑴、每次投一枚硬币，但可以连续投入数枚硬币。硬币种类两种：1元和5角，各用一个按键表示。
⑵、设定票价为2.5元，每次售一张票。购票时先投入硬币，当投入的硬币总金额达到或超过票的面值时，用LED发出指示，这时可以按取票键取出票。
⑶、如果所投硬币超过票的面值则会有LED提示找零钱，取完票以后按找零键则可以取出零钱。
⑷、用两位数码管显示已投币金额，若刚好投币2.5元，取票后金额归零；若投币超过2.5元，取票后显示找零金额，按下找零键后金额再归零。
1总体设计的文字描述，即由哪几个部分构
二、设计过程及内容（包括○
2主要模块比较详尽的文字描成的，各个部分的功能及如何实现方法；○述，并配以必要的图片加以说明，但图片数量无需太多）1.总体结构如下：
总体设计思路：此自动售票系统总共有5个主要模块，分别是：累加模块，比较器模块，找零模块，数字转换模块，显示器模块。⑴、累加模块实现金额的累加功能。
实现方法：该模块设置3个输入口（包括5角、1元、复位），8个输出口（B1—B8）。该模块将在给五角或一元高电平的同时实现金额的累加，复位则会将会对其进行清零。该模块由一片8位的加法器，2片4位寄存器及简单门电路组成，利用8位加法器将输入的金额（5、10）进行二进制相加（00000101、00001010），通过寄存器后返回到加法器实现累加功能。复位键则与寄存器复位清零短CLRN相连，实现复位的功能。
⑵、比较器模块实现与票价进行比较的功能。
实现方法：该模块设置了8个输入口（A0—A7）1个取票口，4个输出口。该模块 将累加的钱币与2.5元的票价比较，如果累加金额高于票价则黄灯亮，小于票价则红灯亮，等于票价则绿灯亮。给取票输入端高电平则会出票。该模块由一片八位比较器及门电路组成，输入的信号与二进制的票价相比较（00011001）。⑶、找零模块实现大于票价找零钱的功能。
实现方法：该模块设置了2个输入口（zhaoling，H），8个输出口（E1—E8）。该模块将在输入金额大于票价及出票之后的时候给予高电平，使在显示器中显示5。该模块由两个四位寄存器及少量门电路组成。给zhaoling输入口高电平，使寄存器工作，之后输出所找的零钱（二进制输出），通过数码管显示出来。⑷、数字转换模块实现TTL 二进制—BCD代码转换的功能。
实现方法：该模块设置了8个输入口（S1—S8），和8个输出口（C1—C8）。该模块由3个TTL 二进制—BCD码转换器及门电路组成。将需要数码管显示的数字二进制代码输入将输出相应的BCD码。即用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码。
⑸、显示器模块实现将在数码管上显示数字的功能。
实现方法：该模块设置了8个输入口（A1—A7）输入相应的BCD码，7个输出口（Y1—Y7）输出相应的使数码管亮的代码及另外3个输出口（str1，str2，str3）控制相应的数码管亮。该模块由1个四位二进制计数器和双四选一数据选择器和1个七段译码器及相应门电路组成。将BCD码输入进去，通过计数器控制双位四选一数据选择器的输入端（00或01）。s0—s3通过00控制IC0的输出，此时str2 str1 str0通过000来控制第一个数码管亮，s4—s7通过01控制IC1口的输出，此时str2 str1 str0通过001来控制第二个数码管亮，将选择的输输入到七段译码器中将进行译码使数码管显示相应数字。2.各个模块电路图及仿真模型 总体电路图：
超过2.5元即3元时结果如下：
当正好为2.5元时，结果如下：
⑴、累加模块
累加模块仿真结果如下： ⑵、比较器模块
比较器模块仿真模型：
⑶、找零模块
找零模块仿真结果：
⑷、数字转换模块
数字转换模块仿真结果：
⑸、显示器模块
显示器模块仿真结果：
三、设计结论（包括设计过程中出现的问题；对EDA课程设计感想、意 见和建议）
经过一周多的课程设计，我受益匪浅，学到了团队合作，提高信息检索能力的重要性。在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。在实验过程中，根据任务书的要求，查找资料，设计了电路方案，在差额计算模块、投币模块、选票模块，有几种预想方案，和同组人员仔细分析后确定了一套简单实用的方案。
在课程设计过程中，其中最具有代表性的错误就是累加模块。当信号输入时，输入信号与寄存器储存信号相加时出现严重的延时问题，后来在老师以及同组同学的努力下，加入了延时器，解决了这个问题。还有在试验箱进行仿真时，发现显示数字很不准确，在查阅资料和老师的帮助下，意识到是输入抖动问题，我们在输入端口加入了防抖动电路，很好的解决了这个问题。
在进行硬件方面测试的过程中，也遇到了一些问题，在进行数据累加的过程中，数据很不稳定，我们在摁键处加入了防抖动电路，便解决了这一问题。对设计的建议：
⑴课程设计是理论与实际相结合的应用，对我们的学习帮助很大，让我们更好的掌握所学知识，希望以后能更多的开展这样的活动，让我们有更多的机会运用所学的知识。
⑵实际电路中，有些模块在模拟软件中无法进行模拟仿真，这让我们对自己设计的电路的可用性有些疑惑，希望学校能给我们提供能让我们进行实际仿真的实验室，让我们能更加完善自己的电路。
EDA课程设计报告
姓 名：马晨宏
学 号：050104020076 班 级: 05级电子信息工程3班 日 期：2007年11月12日
成 绩：
一、设计题目：智力竞赛抢答器
二、设计要求：.五人参赛每人一个按钮，主持人一个按钮，按下就开始； 2.每人一个发光二极管，抢中者灯亮； 3.有人抢答时，喇叭响两秒钟； 4.答题时限为10秒钟，从有人抢答开始，用数码管倒计时间，0,9,8…1，0；倒计时到0的时候，喇叭发出两秒声响。
三、设计内容：
1．设计方案：主持人控制总开关，主持人置高电平后，系统进入准备工作。有人抢答时，相应的二极管发光，同时数码管开始倒计时，且喇叭响两秒钟。当倒计时再次到0的时候，喇叭再响2秒钟。我设计的方案由五个高低电平控制相应的发光二极管，第六个用于主持人复位。由二极管控制数码管和其中一个喇叭响，再由数码管控制另一喇叭响。因此把整个课题分成四个模块：抢答器、倒计时器、计时器、秒脉冲生成器。
2．模块一：抢答器
I6为置零端，主持人控制，i1-i5由每位选手控制。o1-o5为发光二极管，主持人置低电平后,o1-o5都被置零。当主持人置为高电平时，抢答开始，成功者对应的二极管发光，通过与门将cp信号封锁，并输入到DFF中，则其他选手在按键时，输出不会有影响，则实现了一人抢答后，其他人不能再做答。若重新开始则主持人再按i6清零即可。
此模块的仿真波形如下：
仿真说明：
当i6为1时，即主持人按键以后，i5最先抢答成功，显示o5是1，使其对应的二极管发光，然后主持人清零，o5变成零，可以再次抢答。
模块二：十秒倒计时器
此十秒钟倒计时器是由74168组成的十进制减法计数器，它只保留预制置数端，CP信号端，计数输出端，其余的都置为0。Ldn是置零端，当它等于1的时候，74168有效，倒计时开始。当输出0、9、--1时，D触发器输出结果总是1，不影响CP信号。当输出从1到0时，D触发器到上升沿，输出结果为1，则CP信号被封锁。此时倒计时器保持在0不变。若要重新开始，则把Ldn置0即可。
此模块的仿真波形如下：
由图可见，Ldn为1的时候开始倒计时，输出结果0，9，8…0。最后保持0不变，符合题目要求。模块三：2秒计时器
如图将74160接成2进制计数器，输出端和CP用与门连接，当clrn输入0时o1—o4输出0；clrn输入1，CP脉冲通过，计数器开始计数。而计到2时，输出端通过与门使CP信号封锁，使计数器保持在二不变。此模块的仿真波形如下：
由图可见，当clrn为1的时候，开始计时。0、1、2、到2停止。当clrn被置零后，输出也被置零，则可以重新计时。
模块四：秒脉冲生成器
三个74160十进制计数器组成一个732进制的计数器，一个732HZ的脉冲分频成1S的脉冲给两秒计时器和十秒的倒计时器提供秒脉冲，当计数到732时三个计数器的ldn同时置零，重新开始计数。
此模块的仿真波形如下：
由图可见，一个732HZ的脉冲通过分频器被分频成1S的脉冲，给两秒计时器和十秒的倒计时器提供秒脉冲。2.总电路说明：
仿真波形图如下：
仿真图形说明:当S为1的时候，即主持人按键以后,i5抢答成功，显示ou5是1，对应的二极管发光。a、b、c、d、e、f、g数码管显示，倒计时开始。Ou6为1，喇叭响2秒钟。当倒计时结束时，ou7为1，喇叭再响2秒钟。当S再被置0的时，输出被清零，可以重新开始。
四、硬件实践结果
软件仿真正确后，把它下载到可编程逻辑器件中去，通过硬件连接，仿真正确，说明此软件设计合理。
五、改进措施
用按钮（需要加防抖动电路）和与门代替五个高低电平，会有助于实际应用。
六、心得体会
调查报告是对某项工作、某个事件、某个问题，经过深入细致的调查后，将调查中收集到得材料加以系统整理，分析研究，以书面形式向组织和领导汇报调查情况的一种文书。其特点是具有写实性、针对性、逻辑性。用A4纸打印，五号字体。附调查问卷原始材料。根据调查报告要求，对该课程的学生调查报告格式做如下要求：
一、标题要求（封面上方）
采用规范化标题格式，基本格式为“关于xxxx的调查报告”、“xxxx调查”等。
二、在封面上列出调查的主要内容，格式如下： 调查时间调查地点调查对象：明确范围调查方法：
调查人及分工：（以小组形式调查，小组人数3-6人，写明姓名、学号及班级）
三、报告正文
1、前言 简要写明调查对象的历史背景、大致发展过程、现实状况、主要成绩、突出问题等基本情况。
2、主体 这是调查报告最主要的部分，这部分详述调查研究的基本情况、做法、经验，以及分析调查研究所得材料中得出的各种具体认识、观点和基本结论。
3、结尾 提出解决问题的方法、对策或下一步改进工作的建议。
四、参考调查报告题目：（学生可以自拟题目，要求与教材相关性
明显）
1、高等教育存在问题调查
2、大学生应对就业压力方法调查
3、中美（日本、印度、德国、法国等）两国的国情比较调查（政治、经济、文化、生态和社会）。
4、中国特色社会主义理论调查
5、各地贯彻落实科学发展观的调查
6、中国文化影响力调查
7、中国政府积极改善民生的措施及影响调查
8、当代大学生对台湾问题认识的调查
9、当代大学生对西藏或者新疆问题认识的调查
10、大学生价值观调查
11、社会主义新农村建设调查
一、实质要求：
以小组为单位提交小组财务分析报告。
分析报告字数不得少于15000字，分析时间不得少于2年，分析报告时间截止2013。每一小组分析报告按照指定公司和内容撰写，报表种类、比率种类及分析方法不限，要求尽可能全面、综合。分析报告于第17周最后一周上课时提交。
二、形式要求：
1、分析报告要求用A4纸打印，正文部分要求有中英文报告标题、摘要及关键词、脚注、图表、参考文献等内容，具体格式要求参照附件本科毕业论文参考格式样本批注中注明的要求。
2、封面：
封面上面须注明分析报告名称（黑体，一号，居中），下面依小组成员学号顺序依次注明班级、学号、姓名（黑体，三号，居中），具体参照附件封面样本。
3、小组分工情况说明：
课程设计或者毕业论文要求
课程设计是高等学校人才培养计划中的重要组成部分，是培养学生综合运用所学知识，在实践过程中发现问题,准确立题,并分析和解决问题,提高学生综合素质的一个重要环节，也是对学生实际工作能力的系统训练和考察过程。文章的撰写是学生学习和应用能力训练的过程，为加强对此项工作的指导和保证《课程设计》的质量，符合国家及有关行业（部门）指定的有关标准和汉语语言规范，同时便于同学们的排版打印，现对设计格式等作如下要求：
一、要求：
1、文字要求：文字通顺，语言流畅，无错字，不得请他人代写。
2、图表要求：图表整洁，布局合理，不准徒手画，必须按国家规定的绘图标准绘制。
3、字数要求：专科字数在5000字左右，本科8000字左右。
4、页面设置：纸张大小：A4打印纸，页边距：左3cm（装订），上、下、右：各2cm；页眉：1.5cm，页脚：0.75cm；
5、页脚格式：正文必须从正面开始，并设置为第1页。页码在页末居中打印，其他要求同正文（如正文第2页格式为“―2―”）。
二、设计说明书（论文）结构和要求：
1、封面 参见附件：
2、正文（）
第一章引言（介绍设计的目的和意义，设计选题的发展情况及背景简介，方案论证）（居中，宋体，加黑，小二号、段前、段后1行）
1.1
1.1.2
…
正文一级及以下子标题格式如下：第一章；1.1；1.1.1； 1.；（1）；①；
1.2
第N章 结束语
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