内容概要：本文详细介绍了基于VHDL和Arduino实现的一个智能水位监测与控制系统，主要功能涵盖水位感知和控制水泵自动排水两大部分。系统根据水位传感器采集数据，通过ADC（模拟到数字转换）模块处理信号后将其分类显示（正常-谨慎-危险）。系统利用LED数码管、点阵显示器、以及LMD显示屏直观展示水位，采用蜂鸣器预警，且支持Wi-Fi远程控制。具体实施过程中，通过多个子程序模块（如：ADC采集模块、分频器模块、状态控制模块、显示模块、WiFi模块等），解决了实际操作过程中的一系列问题，比如传感器精度限制、VHDL浮点运算不足等问题。项目最终通过ESP8266连接手机电控抽水，并通过手机Blinker显示和反馈水位。文章还包括详尽的功能介绍和系统资源分配，并提出若干优化建议以提高性能和用户体验。 适合人群：电子电路及嵌入式系统的工程专业大学生、具有一定编程和电路基础的研究人员和开发者。 使用场景及目标：此设计方案适用于高校实验室的自动化控制系统课程作业或科研项目，目标是构建一个能够精准测量水位并在特定情况下进行自动或手动控制排水的小型自动化设备。通过该项目，读者可以深入理解和实践数字电路与网络编程相结合的应用。 其他说明：文中提供了丰富的故障排除经验和系统改进意见，为类似项目的后续开发提供了有价值的参考资料。

设计并实现4*4键盘扫描控制电路，判断哪个按键被按下，在数码管上显示 键值，并通过蜂鸣器发出按键音。 要求： 1.键值采用16进制编码，即16个按键分别对应显示16进制数0-F,按键 对应关系如下：最上面一行从左至右依次为0~3,第二行从左至右依次为 4-7,第三行从左至右依次为8~B,最下面一行从左至右依次为C-F,其中 b、d显示为小写，其他字母大写； 2.按键按下时显示当前键值并保持，直到下一按键被按下时更新显示； 3.只有按键被按下时蜂鸣器发出按键音，放开后蜂鸣器不发声。 4.每个按键对应不同的按键音。

实验任务要求 （1）用 8×8 点阵显示字符，每次显示一个字符，每按一次按键切换一个 字符，显示至少 6 个字符或图案，且必须包含自己姓名的第一个字母。 (BUPT ZJ) （2）用按键进行字符切换，要求为按键设计防抖动电路。 （3）实验板上输入时钟选择 1kHz。 基本思路： (1) BUPTZJ 是六个字符，用模 6 计数器； (2) 用 8×8 点阵显示字符，用模 8 计数器； (3) 在任何一个时刻,点阵中同时只能有一行亮,用 3-8 线译码器保证 只有一行亮； (4) 用按键进行字符切换，用按键防抖程序保证输入； (5) 用 10 分频器保证按键防抖的运行；

设计并实现一个在数码管上显示的计数值为0~9的计数器，要求仿真并下幸到实验板上验证。 1.计数值每秒加1，0~9计数，加到9回0; 2.BTN0为暂停键，按一下计数停止，再按一下计数继续，要求为BTNO设计防抖电路; 3.在数码管DISP2上显示计数结果; 4.BTN7为复位键，无论何时按下计数值都回到0; 5.实验板上时钟选择100HZ。

1.用 8×8 点阵显示字符，每次显示一个字符，每秒切换一次，显示内容为 “B”、“U”、“P”、“T”及姓名的第一个字母。如张三显示的内容为“B”、 “U”、“P”、“T”、“Z”、“S”。 2. 为系统设置一个复位键，复位后重新从“B”开始循环显示，要求使用按 键复位。 3. 实验板上输入时钟选择 1kHz。

设计并实现一个在数码管上显示的计数值为0~9的计数器，要求仿真并下幸到实验板上验证。 1.计数值每秒加1，0~9计数，加到9回0; 2.BTN0为暂停键，按一下计数停止，再按一下计数继续，要求为BTNO设计防抖电路; 3.在数码管DISP2上显示计数结果; 4.BTN1为复位键，无论何时按下计数值都回到0; 5.实验板上时钟选择100HZ。 ps:请修改顶层实体名，引脚已设。

实验5 随机数生成电路的设计与实现（包含vhdl及仿真） 实验任务要求： 1.设计并实现一个随机数生成电路,每2秒随机生成一个0⁓999的数字，并在数码管DISP2—DISP0上显示生成的随机数； 2.在数码管DISP7—DISP3显示班级和班内序号（即20528）； 3.为系统设置一个复位键，复位时数码管DISP2—DISP0上显示“000”，2秒后再开始每2秒生成并显示随机数。 4.实验板上输入时钟选择 1kHz 或更高的频率。

北邮数字电路实验，洗衣机的设计 基于VHDL语言，提供源码与文档

发光二极管走马灯电路设计与实现 设计并实现一个控制 16 个发光二极管亮灭的电路，仿真验证其功能，并下 载到实验板测试。 （1） 单点移动模式：从左至右依次循环点亮 16 个发光二极管，每个发光二 极管的点亮时间为 0.5 秒； （2） 幕布式：从中间两个发光二极管开始点亮，向两边每次增加点亮 2 个发 光二极管，直至点亮 16 个发光二极管；然后再从两边开始每次灭掉 2 个发光二极管，直至所有发光二极管灭掉，依次往复，每个状态持续时 间为 0.5 秒； （3）两个模式可用按键进行切换，要求为按键设计防抖动电路； （4）实验板上输入时钟选择 100Hz。

北邮 数字逻辑与数字系统 期末题目