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第1章 单片机基础实训 1

1.1 数据排序程序设计 1

1.1.1 实验目的 1

1.1.2 实验任务 1

1.1.3 实验原理 1

1.1.4 实验步骤 2

1.1.5 实验思考与拓展 16

1.2 简易数字滤波器设计 16

1.2.1 实验目的 16

1.2.2 实验任务 16

1.2.3 实验原理 17

1.2.4 实验步骤 18

1.2.5 实验思考与拓展 19

1.3 基本输入与输出扩展模块设计 20

1.3.1 实验目的 20

1.3.2 实验任务 20

1.3.3 实验原理 20

1.3.4 实验步骤 22

1.3.5 实验思考与拓展 23

1.4 定时／计数器应用设计 24

1.4.1 实验目的 24

1.4.2 实验任务 24

1.4.3 实验原理 24

1.4.4 实验步骤 25

1.4.5 实验思考与拓展 27

1.5 中断综合应用设计 27

1.5.1 实验目的 27

1.5.2 实验任务 28

1.5.3 实验原理 28

1.5.4 实验步骤 29

1.5.5 实验思考与拓展 32

第2章 单片机接口与综合实训 33

2.1 简易交通红绿灯模块设计 33

2.1.1 实验目的 33

2.1.2 实验任务 33

2.1.3 实验原理 33

2.1.4 实验步骤 36

2.1.5 实验思考与拓展 39

2.2 串行口扩展模块设计 39

2.2.1 实验目的 39

2.2.2 实验任务 39

2.2.3 实验原理 39

2.2.4 实验步骤 41

2.2.5 实验思考与拓展 43

2.3 外部存储器扩展接口模块设计 43

2.3.1 实验目的 43

2.3.2 实验任务 44

2.3.3 实验原理 44

2.3.4 实验步骤 45

2.3.5 实验思考与拓展 46

2.4 D/A转换接口模块设计 47

2.4.1 实验目的 47

2.4.2 实验任务 47

2.4.3 实验原理 47

2.4.4 实验步骤 49

2.4.5 实验思考与拓展 51

2.5 A/D转换模块设计 51

2.5.1 实验目的 51

2.5.2 实验任务 51

2.5.3 实验原理 51

2.5.4 实验步骤 53

2.5.5 实验思考与拓展 54

2.6 数码管动态扫描显示系统设计 54

2.6.1 实验目的 54

2.6.2 实验任务 55

2.6.3 实验原理 55

2.6.4 实验步骤 56

2.6.5 实验思考与拓展 58

2.7 液晶显示模块接口系统设计 58

2.7.1 实验目的 58

2.7.2 实验任务 58

2.7.3 实验原理 59

2.7.4 实验步骤 61

2.7.5 实验思考与拓展 64

2.8 步进电机控制系统设计 64

2.8.1 实验目的 64

2.8.2 实验任务 64

2.8.3 实验原理 64

2.8.4 实验步骤 65

2.8.5 实验思考与拓展 67

2.9 多功能时钟打点系统设计 67

2.9.1 设计任务 67

2.9.2 任务分析与范例 67

2.9.3 实训内容与步骤 76

2.9.4 设计思考与拓展 76

2.10 简易数字存储示波器设计 77

2.10.1 设计任务 77

2.10.2 任务分析与范例 77

2.10.3 实训内容与步骤 83

2.10.4 设计思考与拓展 84

第3章 FPGA基础实训 85

3.1 逻辑门设计与测试 86

3.1.1 实验目的 86

3.1.2 实验任务 86

3.1.3 实验原理 86

3.1.4 实验步骤 87

3.1.5 实验思考与拓展 97

3.2 简单组合逻辑电路设计 97

3.2.1 实验目的 97

3.2.2 实验任务 98

3.2.3 实验原理与范例 98

3.2.4 实验步骤 98

3.2.5 实验思考与拓展 105

3.3 锁存器、触发器与寄存器设计 105

3.3.1 实验目的 105

3.3.2 实验任务 105

3.3.3 实验原理与范例 106

3.3.4 实验步骤 111

3.3.5 实验思考与拓展 117

3.4 计数器与键盘防抖动设计 117

3.4.1 实验目的 117

3.4.2 实验任务 117

3.4.3 实验原理与范例 117

3.4.4 实验步骤 128

3.4.5 实验思考与拓展 132

3.5 分频器设计 132

3.5.1 实验目的 132

3.5.2 实验任务 132

3.5.3 实验原理与范例 133

3.5.4 实验步骤 139

3.5.5 实验思考与拓展 144

3.6 数码管动态扫描 144

3.6.1 实验目的 144

3.6.2 实验任务 144

3.6.3 实验原理与范例 144

3.6.4 实验步骤 148

3.6.5 实验思考与拓展 149

3.7 有限状态机设计 149

3.7.1 实验目的 149

3.7.2 实验任务 150

3.7.3 实验原理与范例 150

3.7.4 实验步骤 157

3.7.5 实验思考与拓展 158

第4章 FPGA综合实训 159

4.1 仿电台报时数字钟设计 159

4.1.1 设计任务 159

4.1.2 任务分析与范例 159

4.1.3 实训内容与步骤 165

4.1.4 设计思考与拓展 166

4.2 简易自适应交通灯控制器设计 166

4.2.1 设计任务 166

4.2.2 任务分析与范例 166

4.2.3 实训内容与步骤 170

4.2.4 设计思考与拓展 171

4.3 具有自动量程切换和灭零功能的简易频率计设计 171

4.3.1 设计任务 171

4.3.2 任务分析与范例 172

4.3.3 实训内容与步骤 184

4.3.4 设计思考与拓展 185

4.4 LED点阵显示控制电路的设计 185

4.4.1 设计任务 185

4.4.2 任务分析与范例 185

4.4.3 实训内容与步骤 193

4.4.4 设计思考与拓展 193

4.5 数字密码锁设计 194

4.5.1 设计任务 194

4.5.2 任务分析与范例 194

4.5.3 实训内容与步骤 209

4.5.4 设计思考与拓展 210

第5章 单片机与FPGA联合实训 211

5.1 单片机与FPGA的独立I/O接口设计 212

5.1.1 设计任务 212

5.1.2 任务分析与范例 212

5.1.3 实训内容与步骤 224

5.1.4 设计思考与拓展 225

5.2 单片机与FPGA的并行总线接口设计 225

5.2.1 设计任务 225

5.2.2 任务分析与范例 225

5.2.3 实训内容与步骤 232

5.2.4 设计思考与拓展 232

5.3 单片机与FPGA的UART接口设计 233

5.3.1 设计任务 233

5.3.2 任务分析与范例 233

5.5.3 实训内容与步骤 245

5.3.4 设计思考与拓展 250

5.4 基于并行总线接口的等精度频率计设计 250

5.4.1 设计任务 250

5.4.2 任务分析与范例 250

5.4.3 实训内容与步骤 265

5.4.4 设计思考与拓展 266

5.5 基于UART接口的通用I/O扩展设计 266

5.5.1 设计任务 266

5.5.2 任务分析与范例 266

5.5.3 实训内容与步骤 277

5.5.4 设计思考与拓展 278

第6章 基于MC8051 IP核的SOPC设计 279

6.1 MC8051核及其定制 279

6.1.1 MC8051功能与特点 279

6.1.2 MC8051结构与层次 280

6.1. 3 MC8051 IP核配置 282

6.1.4 MC8051 IP核发布包 285

6.2 MC8051 IP核的移植 285

6.2.1 移植准备 285

6.2.2 锁相环PLL的产生 286

6.2.3 ROM设计 287

6.2.4 内部RAM与扩展RAM的设计 287

6.2.5 更新mc8051_p包集合中的模块调用申明 288

6.2.6 修改顶层设计 289

6.2.7 设计综合 291

6.2.8 MC8051 IP的应用方式与程序更新 292

6.2.9 基于原理图的设计 292

6.2.10 使用In-System Memory Content Editor调试和更新程序 293

6.3 MC8051 IP核的基本测试 296

6.3.1 定时器计数器测试 296

6.3.2 外部中断测试 298

6.3.3 串口测试 299

6.3.4 独立I/O测试实验 300

6.3.5 总线I/O测试实验 302

6.4 基于SOPC的扫频信号发生器设计 310

6.4.1 设计任务 310

6.4.2 任务分析与范例 310

6.4.3 实训内容与步骤 316

6.4.4 设计思考与拓展 317

参考文献 318