【FPGA】综合设计练习题目

前言

????????这是作者这学期上的数电实验期末大作业的题目，综合性还是十分强的，根据组号作者是需要做“4、篮球比赛计分器”，相关代码会在之后一篇发出来，这篇文章用于记录练习题目，说不定以后有兴趣或者有时间了回来做做。

题目汇总

题目中的基本要求必须实现，可根据现实生活添加功能使得设计更真实可用。

1、数字秒表（初级）

? ? ? ? 设计一个能显示“00~59”的数字秒表。该秒表还具有停振、计数、保持及复位的功能。

? ? ? ? 补充说明：这个在上一篇中已经实现了，这里就不多做讲解了（准确的说是在任意进制计数器上做多了），最多还需要补充“按键消抖”模块和“停振”模块。

2、智力抢答器

? ? ? ? 四名选手抢答比赛，主持人预置抢答的时间，抢答开始后，参赛选手在设定的时间内抢答有效。优先抢答者的编号立即显示在LED数码管上，其他三位选手的输入信号无效。优先抢答者的编号一直保持到主持人将系统清零为止。主持人通过控制按钮开始下一轮抢答，数码管清零。

? ? ? ? 基础要求：

? ? ? ? 1、抢答控制电路：由四个开关组成。四名参赛选手各控制一个，按动开关，使相应控制端的信号为高电平或低电平。
? ? ? ? 2、显示电路：比赛开始，当某一参赛选手按下抢答器开关时，优先抢答者的编号用数码管显示，同时对应座位发光二极管发光。

3、智能交通灯控制电路

? ? ? ? 设计制作一个带数字显示功能的自动转换交通灯控制器。该装置能完成定时、倒计时、数字显示和控制红、黄、绿灯两灭转换等功能。

? ? ? ? (1) 甲、乙两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间为30s；
????????(2) 黄灯先亮5秒，才能变换运行车道；
????????(3) 黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。

? ? ? ? 交通灯控制系统主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。

? ? ? ? TG：表示绿灯亮的事件间隔为30秒，即车辆正常通行的时间间隔。
? ? ? ? TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。
? ? ? ? TD表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由它控制定时器开始下个工作状态的定时。

4、洗衣机功能控制电路

? ? ? ? 1、功能选择电路模块

? ? ? ? 通过译码器与数据选择器的对比教学，分别运用译码器的地址码译码功能和数据选择器“多路开关”选择功能，设计洗衣机功能切换电路。对比两种电路的优缺点，选择其一作为洗衣功能选择电路模块，用于后续电路设计

? ? ? ? 2、倒计时功能模块

? ? ? ? 通过计数器“清零”法和“置数”法的任意进制加法、减法计数电路的学习，设计洗衣机倒计时功能电路模块。该模块要求洗衣机根据不同功能进行相应时间的倒计时。

? ? ? ? 3、滚筒旋转功能控制模块

? ? ? ? 运用移位寄存器电路左移、右移功能表示洗衣机滚筒旋转模式。三种洗衣功能中，快洗功能包含洗涤和脱水两项子功能。其中，洗涤功能要求滚筒左右旋转来回切换；脱水功能则要求滚筒始终朝着一个方向旋转（流水灯模拟）。在洗涤功能与脱水功能之间，滚筒旋转模式的切换控制可通过组合电路设计实现。

5、篮球比赛计分器

? ? ? ? 设计任务：

6、电梯楼层显示

? ? ? ? 设计多层电梯楼层显示电路。电梯每经过一层，“楼层信号”输入一个脉冲电梯上升时“上升”为高电平，“下降”为低电平，下降时相反。

7、拔河游戏比赛

? ? ? ? 拔河游戏机开机后只有中间一个显示点亮，以此作为拔河的中心线。游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点就向谁的方向移动，每按一次，亮点移动一次。移到任一方终端指示灯点亮，这一方就得胜，显示器显示胜者的盘数此时双方按键均无作用，输出保持，只有经复位后才使亮点恢复到中心线。

8、汽车尾灯控制电路

? ? ? ? 用LED指示灯模拟汽车双侧尾灯，并用开关作为转弯信号控制器。左转弯控制器开启指示汽车左侧尾灯点亮（闪烁）；右转弯控制器开启指示汽车右侧尾灯点亮（闪烁）；如果两个开关同时开启，双侧尾灯应急闪烁。

9、出租车计费器

? ? ? ? 出租车自动计费器根据用车起步价、行车里程计费及等候时间计费三项显示客户用车总费用。

? ? ? ? 1、自动计费器具有行车里程计费、等候时间计费和起步费三部分，三项计费统一用2位数码管显示，最大金额为99元。

? ? ? ? 2、行车里程单价设为1.80元/km，等候时间计费设为1.5元/10分钟，起步费设为8.00元。要求行车时，计费值每公里刷新一次；等候时间每10分钟刷新一次；行车不到1km或等候不足10分钟则忽略计费。

10、医院紧急呼叫控制电路

? ? ? ? 当病人紧急呼叫时，产生光提示，并显示病人编号；

? ? ? ? 根据病人病情设置优先级别。当有多人呼叫时，病情严重者优先；

? ? ? ? 医护人员处理完当前最高级别的呼叫后，系统按优先级别显示其他呼叫病人的编号。

11、简易电子琴设计

? ? ? ? 完成简易电子琴设计并观察调试结果

? ? ? ? 要求：按下不同的按键，发出产生不同音调。

? ? ? ? 补充说明：需要外界蜂鸣器模块，有条件的话建议换高阶板子，核心板有点不够用。