### VHDL课程设计知识点概述
#### 一、VHDL语言简介
VHDL(Very High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)是一种硬件描述语言,主要用于数字逻辑电路的设计与验证。它不仅可以描述电路的行为,还可以描述其结构和数据流,是电子通信专业学生的必备技能之一。
#### 二、课程设计总体目标
- **软件操作与使用**:要求学生能够熟练使用支持VHDL语言的软件工具,如MAX—PLUS2、ISP、FOUNDATION等,掌握这些软件的基本操作,包括程序的编译、调试和仿真。
- **VHDL语言编程**:通过实践掌握VHDL语言的语法和编程技巧,能够使用VHDL语言实现数字逻辑电路的设计。
- **理论与实践结合**:将所学的数字电路基础知识与VHDL语言的应用相结合,鼓励学生独立思考,探索新的设计理念和技术。
- **深入理解EDA技术**:通过本次课程设计,使学生对EDA(Electronic Design Automation)技术有初步的了解,并能够对EDA技术的开发创新有一定的认识。
#### 三、课程设计内容详解
1. **60进制计数器设计**
- 设计一个同步和异步两种模式的BCD码60进制计数器,能够分别实现个位从0到9、十位从0到5的变化。
- 使用VHDL语言对74LS169计数器进行描述,进一步加深对计数器工作原理的理解。
2. **循环彩灯控制器**
- 控制红、绿、黄三种颜色的LED灯按照预设的时间间隔依次点亮,具体为红灯亮3秒、绿灯亮2秒、黄灯亮1秒。
3. **数字显示秒表**
- 设计一个能够精确到0.1秒的秒表,最大计时时间为59秒,并使用数码管显示时间。
4. **交通灯控制器**
- 设计一个用于十字路口的交通灯控制器,能够控制东西方向的红、黄、绿灯的切换,同时考虑到紧急情况下所有方向均为红灯的情况。
5. **2人抢答器**
- 设计一个2人参与的抢答器,能够判断谁先按下按钮,并通过发光二极管显示抢答结果。
6. **数字式竞赛抢答器**
- 设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器,具有判断抢答先后顺序、防止提前抢答等功能,并配备计分系统。
7. **智能函数发生器**
- 设计一个能够产生多种波形(三角波、梯形波、正弦波、方波)的函数发生器,并具有选择不同波形输出和复位功能。
8. **多功能电子表**
- 设计一个包含数字钟和万年历功能的多功能电子表,数字钟以秒为单位显示时、分、秒,并支持整点和半点报时;万年历支持手动校准年、月、日、时、分。
9. **频率计设计**
- 设计一个6位十进制频率计,可以测量从1Hz到999999Hz的信号频率,并显示测量结果。
10. **五人多数表决器**
- 设计一个用于五人表决的逻辑电路,支持多数通过的原则,并具有10秒内表决有效的功能,通过数码管显示表决结果。
11. **简单乒乓球游戏机**
- 设计一个双人参与的乒乓球游戏机,游戏规则包括过早击球会导致对方获胜等。
通过以上课程设计内容的学习和实践,不仅能够帮助学生巩固和深化所学的专业知识,还能够培养学生的创新能力、解决问题的能力以及团队合作精神。这些实践经验对于学生未来的职业发展有着重要的意义。