《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。
（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。
（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：1．需求分析2．概要设计3．详细设计4．调试分析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：系统运行情况（40分），系统的结构合理与否（10分），说明文档的清晰程度（20分），程序编码的规范程度（10分），设计报告的完整程度（20分）（课程报告雷同者总成绩以0分计算）。
⏹按照优、良、中、及格，不及格五级给予成绩。
（1）优：A类题目完成规定功能，文档规范，回答问题清楚可得优。
（2）良：B类题目完成规定功能，文档规范，回答问题清楚可得良。
（3）中：C类题目最高可得中。
A、B类题目有部分功能不能正确实现，但总体没有错误，报告完整可得中。
（4）及格：有部分功能不能正确实现，有少许错误，报告基本完整。
（5）不及格：大部分功能不能正确实现。
以上同时要结合考勤做适当调整。
六、本指导书编写参照系、编写根据、编制人参照清华大学、福州大学等多所高校相关大纲。
编制人：刘诗笺。
七、注意事项●A类的最高等级可为优，B类题目的最高等级为良，C类题目最高等级为中。
●课程设计报告封面和任务书的样板见后面“附1”和“附2”。
附1:闽江学院实训设计说明书题目：院系：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：年月日附2:闽江学院实训任务书计算机科学院系嵌入式教研室年月日实训计划任务安排一览表（按学期）-——学年第学期制表人：系部负责人：日期：。