哈工大数电大作业
哈工大2012数字电路大作业题目
数字电路大作业题目说明：以下题目任选一个，以小组形式合作完成，组内人数是2～3人，最佳组合为3人。
题目1：电子密码锁的设计[设计要求]（1）设计一个开锁密码至少为4位数字（或更多）的密码锁。
（2）当开锁按扭开关（可设置8位或更多，其中只有4位有效，其余位为虚设）的输入代码等于所设密码时启动开锁控制电路，并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。
（3）从第一个按扭触动后的5秒内若未能将锁打开，则电路自动复位并发出报警信号，同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。
（4）密码锁上带有数字时钟，当操作者开始按动按钮能进行倒计时显示。
注：附加功能根据本人能力自行添加（如：密码锁中的4位密码可以修改，等等）题目2：乒乓球比赛模拟机的设计乒乓球比赛模拟机用发光二极管（LED）模拟乒乓球运动轨迹，是由甲乙双方参赛，加上裁判的三人游戏（也可以不用裁判）。
[设计要求]（1）至少用8个LED排成直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一个点亮的LED（乒乓球）依次从左到右，或从右到左移动，“球”的移动速度可以调节。
（2）当球（被点亮的那只LED）移动到某方的最后一位时，参赛者应该果断按下自己的按扭使“球”转向，即表示启动球拍击中，若行动迟缓或超前，表示未击中或违规，则对方得一分。
（3）设计甲乙双方自动记分电路，用数码管显示得分，每记满11分为一局。
（4）甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权，每得5分自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才能有效。
（5）能显示发球次数。
注：附加功能根据本人能力自行添加（如：一方得分，电路自动提示3秒，此期间发球无效，等铃声停止后方可比赛等等）题目3：液体点滴速度监控装置的设计设计医用点滴速度自动控制装置。
假设已在漏斗处设置了一个由红外发射、接收对管构成的传感器，将点滴信号非电量转换成电脉冲信号。
[设计要求]（1）检测点滴速度，并与预定速度值比较，通过控制电机的转向使吊瓶作上升、下降、停止的动作（可以使用红绿黄指示灯表示），从而调整点滴速度，直到实测数据和预置数据相等时为止。
哈工大 电工大作业 时钟
数字时钟
一、设计要求
设计一个数字时钟，具有计时和置位功能。
二、设计方案
1、用1HZ的信号发生器作为信号的产生。
2、利用74LS161改进成十进制计数器控制时钟秒钟和分钟的个位。
3、利用74LS161改进成六进制计数器控制时钟秒钟和分钟的十位。
4、利用74LS161改进成六二十四进制计数器控制时钟小时。
5、利用74LS161 Cr 端进行清零设置。
6、利用74LS47驱动七段LED显示器。
7、相关引脚图
三、设计电路
正常工作时j1和j3均接高电平，需要置位时，将j1和j3换挡，每个74LS161置位端（A B C D）接上相应的数据即可
四、设计总结
本次试验在仿真软件上成功运行，设计过程中出现部分错误，经过调试，最终成功调试出所需功能的电路。
此次大作业，加深了我对电路知识的掌握，我进一步了解了几种元件，对部分芯片的使用达到了熟悉的程度。
对它们的应用有了更多的想法。
还有对出现各种问题时的分析处理能力。
为以后设计电路给了我一个启蒙。
今后我会更加努力，在听课的同时更好地利用身边的各种资源，努力在电路方面有更多的进步。
哈工大数电大作业——学号后三位为模的计数器
数字电子技术应用Verilog HDL设计计数器学院:航天学院班级:学号:姓名:教师:设计要求：利用Verilog HDL设计一个以自己学号后三位为模的计数器。
设计步骤：首先我的学号后三位为114，因此计数器范围是0到113一共114个数。
然后根据此要求编写功能程序以及激励源的相关程序，第三步在modelsim下进行实验调试，看所编程序能否实现预期功能，然后再把相关实验数据截图记录。
程序代码：modulejishuqi(out,reset,clk);output [7:0] out;inputreset,clk;reg [7:0] out;always @(posedgeclk)beginif(!reset)out<=8'h00;else if(out>=113)out=8'h00;else out<=out+1;endendmodule激励源设置程序：`timescale 1 ns/ 1 psmodulejishuqi_test();regclk;reg reset;wire [7:0] out;jishuqi i1 (.clk(clk),.out(out),.reset(reset));initialbegin#1 clk=0;#10 reset=0;#40 reset=1;endalways #20 clk=~clk ;endmoduleModelsim仿真波形图：注二进制数01110001化成十进制数为113，因此得到了正确的波形图。
RTL ViewerTechnology Map Viewer。
哈工大数电课本课后习题答案
[00100011-00010010]补=[00100011]补+[-00010010]补=00010001=[00010001]补
00100011-00010010=00010001
(b) [00001100]补=00001100
[-00100000]补=11100000
[00001100-00100000]补=[00001100]补+[-00100000]补=11101100=[10010100]补
= AC + BC + AB
【3-12】解：
CD AB 00
CD AB 00 01 11 10
00
11 1
01 1 1 1 1
11 1 1
1
11 1 1
1
10 1 1 1 1
10 1 1 1 1
四种： F1 = AB + CD + AC + BD F2 = AB + CD + AD + BC
先画出 Y1 和 Y2 的卡诺图，根据与、或和异或运算规则直接画出 Y1 ⋅ Y2 ，Y1 + Y2 ，Y1 ⊕ Y2
的卡诺图，再化简得到它们的逻辑表达式：
CD AB 00 01 11 10
00
111
01
11
11 1 1 1 1
10
11
CD AB 00 01 11 10
00
11
01
1
11
1
10
111
00001100-00100000=10010100
(c) [01111100]补=01111100
[-01000011]补=10111101
[01111100-01000011]补=[01111100]补+[-01000011]补=00111001=[00111001]补
哈工大模电大作业1
模电大作业（一）设计题目由AD590组成的测温电路院系电气工程及其自动化班级设计者学号指导老师设计时间由AD590组成的测温电路【摘要】：AD590是AD公司利用PN结正向电路与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器。
由于该器件具有良好的线性特性和互换性，因此测量精度高并具有消除电流波动的特性。
本文根据电流电压转换原理采用AD590设计了一个简单的温度测量电路。
【关键词】：AD590，测温，电流电压转换电路1.任务：利用AD590设计一个温度测量电路。
2.设计要求：（1）测量温度范围在0-30℃，输出电压上限5V。
（2）电阻选用标准值。
（3）说明所选运放型号，管脚图。
（4）AD590管脚图。
（5）对部分或全部电路进行仿真。
1.理论分析（1）AD590简介集成温度传感器AD590是一种电流型二端元件，有“+”“-”两个有效引脚，给这两个引脚提供电压后，其通过的电路与AD590的温度成正比，AD590管脚图如图1所示，最后一个引脚为传感器外壳，可悬空或者接地（气屏蔽作用）。
AD590的基本参数（1）测温范围- 55℃~+l50℃；（2）线性电流输出lμA／ K；（3）线性度好，满刻度范围为±0 .3℃；（4）电源电压范围4 -30 V，当电源电压在5 ~10V之间，电压稳定度为l ％时，所产生的误差只有±0.01℃；（5）电阻采用激光修刻工艺，使在+25℃（298.2K）时，器件输出298.2μA；（6）功率损耗低。
由参数知，电流I与温度成线性关系，温度每增加1℃，电流I随之增加1µA。
在制造时按照热力学温度标定，即在0℃时，AD590的电流为I=273µA。
电流I(µA)与温度t（℃）的关系可用函数（数值关系）表示为I=273+t。
（2）测温电路设计与参数选择为了将AD590输出的电流信号转化为电压信号，应与AD590串联10K Ω的电阻，则在0℃时电阻上的压降为2.73V ，温度每增加1℃，电阻上的压降增加10mV ,为了使温度为0℃是的输出电压为0V ，应加入偏移量，来抵消此时的AD590输出。
最新哈工大数电期末试题+答案
一、选择与填空（共8分）1．函数表达式Y =C D C B A +++，则其对偶式为（不必化简）： Y '= 。
2．图1-2为CMOS 工艺数字逻辑电路，写出F 的表达式：F = 。
Fo /mVu u图1-2 图1-33．图1-3为4位 （逐次逼近型、双积分型、流水线型）A/D 转换器的转换示意图，转换结果为 。
4．对于一个8位D/A 转换器，若最小输出电压增量为0.01V ，当输入代码为01001101时，输出电压u o = V ，分辨率= 。
5．已知时钟脉冲频率为f cp ，欲得到频率为0.25f cp 的矩形波，哪种电路一定无法实现该功能（ ）A ．四进制计数器；B ．四位二进制计数器；C ．单稳态触发器；D ．施密特触发器。
6．某EPROM 有8条数据线，10条地址线，其存储容量为 字节。
一、（8分）每空1分1. ()A B CDC +；2. X A XB +或X B A F X ；3. 逐次逼近型，0101；4. 0.77V ，8121-或0.0039； 5. D ； 6. 210二、回答下列问题（共10分）1．电路如图2-1所示。
V 5CC =V ，R 取值合适，写出F 的表达式（不必化简）。
3210图2-1解： 3210F ABS ABS ABS ABS =⋅⋅⋅————————————————3分2．卡诺图化简：(),,,(0,1,2,3,5,8)P A B C D m =∑，约束条件为：0ABD BCD ABC ++= 解：AB CD000111100001111011ΦΦΦ0111001ΦΦ——————————2分P AD BD =+——————————————1分3．在图2-3中，用一片74LS160和一片74LS161，配合必要的逻辑门电路，构成128进制计数器。
要求：使用置数方式，且74LS160为低位芯片，74LS161为高位芯片。
Q D 74LS160RCO Q C Q B Q A ET EP D C B A CR LD CPQ D RCO Q C Q B Q A ET EP D C B A CR LDCP74LS161图2-3解：Q D 74LS160RCO Q C Q B Q A ET EP D C B A CR LDCPQ D RCO Q C Q B Q A ET EP D CB A CR LDCP74LS161111CP——4分三、(10分)一个保险箱有3个按键，当3个键都不按下时，保险箱关闭，不报警；当只有一个按键按下时，保险箱仍关闭，但报警；当有2个按键按下时，保险箱打开，不报警；当三个按键同时按下时，保险箱打开，但要报警。
哈工大电大数字电子技术基础大作业
哈工大电大数字电子技术基础大作业
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y
数字电子技术基础大作业
课程名称：数字电子技术基础
设计题目：血型与状态机
院系：
班级：
设计者：
学号：
哈尔滨工业大学
血型逻辑电路设计
一实验目的
1.掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统
的方法。
2.掌握采用Xilinx_ISE软件开发可编程逻辑器件
的过程。
3.学会设计血型能否输血的数字电路。
4.掌握Verilog HDL描述数字逻辑电路与系统的方
法。
二设计要求
1.采用BASYS2开发板开关，LED，数码管等制作验
证能否输血的电路。
2.采用Xilinx_ISE软件进行编程、仿真与下载设
计到BASYS2开发板。
三电路图
1.电路模块图（简化）
应用：
2.内部电路组成（简化）。
哈工大模电大作业
解决方法：检查计算过程，确保每个步骤都正确无误，可以使用计 算器辅助计算
解决方法：按照实验指导书要求进行操作，注意安全，遵循实验步 骤
解决方法：参考教师提供的模版，按照要求撰写报告，注意排版和 格式
提高效率和准确性的技巧
制定详细计划，合理分配时间 熟练掌握基础知识，避免因基础知识不扎实导致错误 仔细审题，明确题目要求和注意事项 多做练习，提高解题能力和技巧
完成作业是学生对自己学习成果 的检验和提高，也是对教师教学 质量的反馈。
作业要求和时间安排
作业要求：根据教学大纲，完成模电大作业，包括理论分析和实验操作两部分
时间安排：作业布置时间为课程结业前一周，完成时间为结业前三天
作业内容
02
作业题目和任务
题目：哈工大模电大作业
任务：完成模电实验报告， 包括实验原理、实验步骤、 数据记录与分析等内容
作业成果评价
04
评价标准和方式
评价标准：作业 完成度、技术难 度、创新性、实 用性
评价方式：教师 评分、同学互评、 自我评价
评价过程：制定 评价标准、作业 提交、评价结果 反馈
评价结果应用： 作为课程成绩的 依据，促进教学 改进
作业成果展示和交流
学生在课堂上进行作业成果 的讲解和交流，提高表达能 力
对未来学习和发展的建议和展望
深入学习模电知识，掌握更多实际应用技能 拓展学习领域，了解相关学科的前沿动态 加强实践操作能力，提高实验技能水平 积极参与学术交流和项目合作，拓宽视野和思路
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汇报时间：20XX/01/01
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哈工大数电大作业-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KIIH a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y数字电子技术基础大作业课程名称：数字电子技术基础设计题目：血型与状态机院系：班级：设计者：学号：哈尔滨工业大学血型逻辑电路设计一实验目的1.掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统的方法。
2.掌握采用Xilinx_ISE软件开发可编程逻辑器件的过程。
3.学会设计血型能否输血的数字电路。
4.掌握Verilog HDL描述数字逻辑电路与系统的方法。
二设计要求1.采用BASYS2开发板开关，LED，数码管等制作验证能否输血的电路。
2.采用Xilinx_ISE软件进行编程、仿真与下载设计到BASYS2开发板。
三电路图1.电路模块图（简化）应用：2.内部电路组成（简化）四编程1.源程序module xuexing(M, N, P, Q, E,F,G,OUT,CTL,clk,bi);input M;input N;input P;input Q;input clk;output E;output[3:0] F;output[3:0] G;output[7:0] OUT;output[3:0] CTL;reg E;reg[3:0] F;reg[3:0] G;reg[7:0] OUT;reg[7:0] OUT1;reg[7:0] OUT2;reg[7:0] OUT3;reg[7:0] OUT4;reg[3:0] CTL=4'b1110;output bi;reg bi;integer clk_cnt;reg clk_400Hz;always @(posedge clk) //400Hz扫描信号if(clk_cnt==32'd100000)beginclk_cnt <= 1'b0;clk_400Hz <= ~clk_400Hz;endelseclk_cnt <= clk_cnt + 1'b1;//位控制reg clk_1Hz;integer clk_1Hz_cnt; //1Hz发声信号always @(posedge clk)if(clk_1Hz_cnt==32'd2*******-1)beginclk_1Hz_cnt <= 1'b0;clk_1Hz <= ~clk_1Hz;endelseclk_1Hz_cnt <= clk_1Hz_cnt + 1'b1; always @(posedge clk_400Hz)CTL <= {CTL[2:0],CTL[3]};//段控制always @(CTL)case(CTL)4'b0111:OUT=OUT1;4'b1011:OUT=OUT2;4'b1101:OUT=OUT3;4'b1110:OUT=OUT4;default:OUT=4'hf;endcasealways @(M or N or P or Q)beginE=(P&Q)|(~M&~N)|(~M&Q)|(~N&P); //选择能否输血case(E)1:beginOUT1=8'b10001001;OUT2=8'b01100001;OUT3=8'b01001001;OUT4=8'b11111111;bi=clk_400Hz;end0:beginOUT1=8'b00010011;OUT2=8'b00000011;OUT3=8'b11111111;OUT4=8'b11111111;bi=clk_1Hz;endendcaseendalways @(M or N or P or Q) //显示输入输出血型beginif(M==1&&N==0)F=4'b1000;else if(M==0&&N==1)F=4'b0100;else if(M==1&&N==1)F=4'b0010;elseF=4'b0001;endalways @(M or N or P or Q) //显示输入输出血型beginif(P==1&&Q==0)G=4'b1000;else if(P==0&&Q==1)G=4'b0100;else if(P==1&&Q==1)G=4'b0010;elseG=4'b0001;endendmodule2.管脚定义程序NET "M" LOC=N3;NET "N" LOC=E2;NET "P" LOC=L3;NET "Q" LOC=P11;NET "E" LOC=B2;NET "OUT[7]" LOC = L14;NET "OUT[6]" LOC = H12;NET "OUT[5]" LOC = N14;NET "OUT[4]" LOC = N11;NET "OUT[3]" LOC = P12;NET "OUT[2]" LOC = L13;NET "OUT[1]" LOC = M12;NET "OUT[0]" LOC = N13;NET "CTL[3]" LOC = K14;NET "CTL[2]" LOC = M13;NET "CTL[1]" LOC = J12;NET "CTL[0]" LOC = F12;NET "clk" LOC=B8;NET "F[3]" LOC=G1;NET "F[2]" LOC=P4;NET "F[1]" LOC=N4;NET "F[0]" LOC=N5;NET "G[3]" LOC=P6;NET "G[2]" LOC=P7;NET "G[1]" LOC=M11;NET "G[0]" LOC=M5;NET "bi" LOC=B6;五仿真图六下载设计到BASYS2开发板与实物图实物图：附：程序流程：1.基本电路设计用MN表示输入血型，PQ表示受血者血型其中10表示A型，01表示B型，11表示AB型，00表示O型。
用E表示能否输血，1表示能，0表示不能。
则卡诺图为：表达式为：E PQ MN MQ NP =+++ 则设计一个四输入一输出的电路 其逻辑电路图为通过此电路图，编写程序，把输入引脚定位到开关上，把输出引脚定位到一个LED 上便可以完成设计任务。
2.项目创新（1）仅使用一个LED 的亮与灭来表示能否输血效果不明显，为了加入一个更明显显示能否输血的指示，所以就用到了Basys2板子上自带的数码管，使其在能够输血时显示yes ，不能输血时显示no 。
观察硬件电路图发现，数码管只由一个片选端控制，所有如果使数码管显示不同字母，则需要利用人类的视觉暂留效应进行循环扫描，来使数码管来显示不同的信息。
（2）为了增强能否输血的提示效果，所以加入一个蜂鸣器，用声音提示能否输血。
当系统开启切能输血时，蜂鸣器输出一低音震荡，当不能输血时，蜂鸣器输出高音报警，提示不能输血。
（3）在加入蜂鸣器报警与数码管之后，使用LED来表示能否输血已经多余，而且别人无法判断输血与受血分别是什么血型，所以把8个LED分成两组，其中第一组表示输血血型，第二组表示受血血型，第一个灯表示A型，第二个灯表示B型，第三个灯表示AB型，最后一个灯表示O型。
时序逻辑电路设计一实验目的1.掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统的方法。
2.掌握采用Xilinx_ISE软件开发可编程逻辑器件的过程。
3.学会设计状态机时序逻辑电路。
4.掌握Verilog HDL描述数字逻辑电路与系统的方法。
二设计要求1.采用BASYS2开发板开关，LED，数码管等制作验证能否输血的电路。
2.采用Xilinx_ISE软件进行编程、仿真与下载设计到BASYS2开发板。
三电路图1.电路模块图2.内部电路组成四编程1.源程序module Shixu(clk,op,din,B,C,D,E,F,G,H,I,BI,OUT,CTL);input clk;input din;output BI,op;output[7:0] OUT;output[3:0] CTL;output B,C,D,E,F,G,H,I;reg[7:0] OUT;reg[7:0] OUT1;reg[7:0] OUT2;reg[7:0] OUT3;reg[7:0] OUT4;reg[3:0] CTL=4'b1110;reg B,C,D,E,F,G,H,I;reg[1:0] current_state,next_state;reg op,BI;parameter S0=2'b00,S1=2'b01,S2=2'b10,S3=2'b11;reg clk_1Hz,clk_400Hz;integer clk_1Hz_cnt,clk_cnt;always @(posedge clk)if(clk_1Hz_cnt==32'd2*******-1)beginclk_1Hz_cnt <= 1'b0;clk_1Hz <= ~clk_1Hz;endelseclk_1Hz_cnt <= clk_1Hz_cnt + 1'b1;always @(posedge clk)if(clk_cnt==32'd100000)beginclk_cnt <= 1'b0;clk_400Hz <= ~clk_400Hz;endelseclk_cnt <= clk_cnt + 1'b1;reg clk_05Hz;integer clk_05Hz_cnt;always @(posedge clk)if(clk_05Hz_cnt==32'd5*******-1)beginclk_05Hz_cnt <= 1'b0;clk_05Hz <= ~clk_05Hz;endelseclk_05Hz_cnt <= clk_05Hz_cnt + 1'b1;reg clk_2Hz;integer clk_2Hz_cnt;always @(posedge clk)if(clk_2Hz_cnt==32'd1*******-1)beginclk_2Hz_cnt <= 1'b0;clk_2Hz <= ~clk_2Hz;endelseclk_2Hz_cnt <= clk_2Hz_cnt + 1'b1;reg clk_4Hz;integer clk_4Hz_cnt;always @(posedge clk)if(clk_4Hz_cnt==32'd6250000-1)beginclk_4Hz_cnt <= 1'b0;clk_4Hz <= ~clk_4Hz;endelseclk_4Hz_cnt <= clk_4Hz_cnt + 1'b1;reg clk_40Hz;integer clk_40Hz_cnt;always @(posedge clk)if(clk_40Hz_cnt==32'd1250000-1)beginclk_40Hz_cnt <= 1'b0;clk_40Hz <= ~clk_40Hz;endelseclk_40Hz_cnt <= clk_40Hz_cnt + 1'b1; always @(posedge clk_400Hz)CTL <= {CTL[2:0],CTL[3]};always @ (posedge clk_05Hz)begincurrent_state<=next_state;endalways @(CTL)case(CTL)4'b0111:OUT=OUT1;4'b1011:OUT=OUT2;4'b1101:OUT=OUT3;4'b1110:OUT=OUT4;default:OUT=4'hf;endcasealways @(current_state or din)begincase(current_state)S0:beginop=0;B=1;C=1;D=0;E=0;F=0;G=0;H=0;I=0;OUT1=8'b01001001;OUT2=8'b00000011;OUT3=8'b11111111;OUT4=8'b00000011;BI=clk_1Hz;if(din==0)next_state=S0;elsenext_state=S1;endS1:beginop=0;B=0;C=0;D=1;E=1;F=0;G=0;H=0;I=0;OUT1=8'b01001001;OUT2=8'b10011111;OUT3=8'b11111111;OUT4=8'b00000011;BI=clk_2Hz;if(din==0)next_state=S0;elsenext_state=S2;endS2:beginop=0;B=0;C=0;D=0;E=0;F=1;G=1;H=0;I=0;OUT1=8'b01001001;OUT2=8'b00100101;OUT3=8'b11111111;OUT4=8'b00000011;BI=clk_4Hz;if(din==0)next_state=S0;elsenext_state=S3;endS3:beginop=1;B=0;C=0;D=0;E=0;F=0;G=0;H=1;I=1;OUT1=8'b01001001;OUT2=8'b00001101;OUT3=8'b11111111;OUT4=8'b10011111;BI=clk_40Hz;if(din==0)beginnext_state=S0;endelsenext_state=S3;enddefault:beginop=0;B=1;C=1;D=0;E=0;F=0;G=0;H=0;I=0;next_state=S0;endendcaseendendmodule2.管脚定义程序NET "din" LOC=N3;NET "op" LOC=C6;NET "B" LOC=G1;NET "C" LOC=P4;NET "D" LOC=N4;NET "E" LOC=N5;NET "F" LOC=P6;NET "G" LOC=P7;NET "H" LOC=M11;NET "I" LOC=M5;NET "clk" LOC=B8;NET "BI" LOC=B6;NET "OUT[7]" LOC = L14;NET "OUT[6]" LOC = H12;NET "OUT[5]" LOC = N14;NET "OUT[4]" LOC = N11;NET "OUT[3]" LOC = P12;NET "OUT[2]" LOC = L13;NET "OUT[1]" LOC = M12;NET "OUT[0]" LOC = N13;NET "CTL[3]" LOC = K14;NET "CTL[2]" LOC = M13;NET "CTL[1]" LOC = J12;NET "CTL[0]" LOC = F12;五仿真图六下载设计到BASYS2开发板与实物图实物图：附：为了更好的说明各状态，我对蜂鸣器加入了不同的发声频率区分。