电子数字系统实例

数字电路综合设计案例8.1 十字路口交通管理器一、要求设计一个十字路口交通管理器，该管理器自动控制十字路口两组红、黄、绿三色交通灯，指挥各种车辆和行人安全通过。

二、技术指标1、交通管理器应能有效操纵路口两组红、黄、绿灯，使两条交叉道路上的车辆交替通行，每次通行时间按需要和实际情况设定。

2、在某条道路上有老人、孩子或者残疾人需要横穿马路时，他们可以举旗示意，执勤人员按动路口设置的开关，交通管理器接受信号，在路口的通行方向发生转换时，响应上述请求信号，让人们横穿马路，这条道上的车辆禁止通行，即管理这条道路的红灯亮。

3、横穿马路的请求结束后，管理器使道口交通恢复交替通行的正常状态。

三、设计原理和过程：本课题采用自上而下的方法进行设计。

1．确定交通管理器逻辑功能⑴、十字路口每条道路各有一组红、黄、绿灯，用以指挥车辆和行人有序地通行。

其中红灯亮表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示停车；绿灯亮表示通行。

因此，十字路口车辆运行情况有以下几种可能：①甲道通行，乙道禁止通行；②甲道停车线以外的车辆禁止通行（必须停车），乙道仍然禁止通行，以便让甲道停车线以内的车辆安全通过；③甲道禁止通行，乙道通行；④甲道仍然不通行，乙道停车线以外的车辆必须停车，停车线以内的车辆顺利通行。

⑵、每条道路的通车时间（也可看作禁止通行时间）为30秒~2分钟，可视需要和实际情况调整，而每条道路的停车时间即黄灯亮的时间为5秒~10秒，且也可调整。

⑶、响应老人、孩子或残疾人特殊请求信号时，必须在一次通行—禁止情况完毕后，阻止要求横穿的那条马路上车辆的通行。

换句话说，使另一条道路增加若干通行时间。

设S1和S2分别为请求横穿甲道和乙道的手控开关，那么，响应S1或S2的时间必定在甲道通乙道禁止或甲道禁止乙道通两种情况结束时，且不必过黄灯的转换。

这种规定是为了简化设计。

由上述逻辑功能，画出交通管理器的示意图如图8-1所示，它的简单逻辑流程图如图8-2所示。

朗Fra bibliotek®DISLab
实验实例
朗威®数字化信息系统实验室
Llongwill Digital Information System Laboratory
V5.0 实验实例
第二次修订版
上海市中小学数字化实验系统研发中心 山东省远大网络多媒体有限责任公司 2005 年 11 月
上海市中小学数字化实验系统研发中心 山东省远大网络多媒体有限责任公司
2
上海市中小学数字化实验系统研发中心 山东省远大网络多媒体有限责任公司
朗威®DISLab
实验实例
43、水在加热过程中的温度曲线…………………….…………………………………………P50 44、液体蒸发使温度下降………………………………………………………………………P50 45、摩擦做功使温度升高………………………………………………………………………P51 46、气体压缩温度升高…………………………………………………………………………P52 47、红外线热效应………………………………………………………………………………P52 48、热辐射研究…………………………………………………………………………………P53 49、热传导………………………………………………………………………………………P55 50、水的冷却规律………………………………………………………………………………P56 51、热胀冷缩……………………………………………………………………………………P57 52、固体熔化时温度的变化规律………………………………………………………………P57 53、沸点与压强的关系…………………………………………………………………………P58 54、液体内部压强………………………………………………………………………………P59 55、阿基米德定律………………………………………………………………………………P60 56、玻意耳定律…………………………………………………………………………………P61 57、查理定律……………………………………………………………………………………P62 58、串联电路中电流的规律……………………………………………………………………P63 59、并联电路中电流的规律……………………………………………………………………P64 60、串联电路中电压的规律……………………………………………………………………P64 61、电流的热效应与电阻的关系………………………………………………………………P65 62、电容充放电与串并联………………………………………………………………………P66 63、欧姆定律……………………………………………………………………………………P67 64、导体的伏安特性……………………………………………………………………………P69 65、伏安法测金属丝的电阻率…………………………………………………………………P70 66、伏安法测电池的电动势和内阻……………………………………………………………P70 67、补偿法测量电池电动势……………………………………………………………………P71 68、研究电源的输出功率与电源效率…………………………………………………………P72 69、描绘小灯泡的伏安特性曲线………………………………………………………………P73 70、小电机的伏安特性曲线……………………………………………………………………P75 71、分压与限流电路……………………………………………………………………………P76 72、恒压源 恒流源……………………………………………………………………………P77 73、伏安法测电阻……………………………………………………….……………………...P78 74、复杂电路分析（一、二）………………………………………….………………………P79 75、用磁传感器研究地球磁场…………………………………………………………………P80 76、通电螺线管的磁感强度测量………………………………………………………………P81 77、匀强磁场研究………………………………………………………………………………P82 78、通电螺线管的磁感强度与电流的关系……………………………………………………P83 79、直线电流的磁场……………………………………………………………………………P84 80、安培力测量…………………………………………………………………………………P85 81、用单匝线圈研究电磁感应现象……………………………………………………………P86 82、楞次定律……………………………………………………………………………………P87 83、法拉第电磁感应定律………………………………………………………………………P87 84、电磁阻尼……………………………………………………………………………………P88 85、微弱磁通量变化时的感生电流……………………………………………………………P89 86、用磁传感器测量转速………………………………………………………………………P90 87、自感现象……………………………………………………………………………………P91

x(n)
z-1
z-1
z-1
h(0)
h(1)
h(2)
h(N-2)
h(N-1) y(n)
图12-9 直接型FIR滤波器结构示意图
x(n)
z-1
z-1
z-1
z-1
z-1
z-1
z-1
W
W h(0)
W h(1)
W h(2)
W h(3)
W h(3)
W h(2)
W h(1)
W h(0)
+
W y(n)
图12-10 直接型FIR滤波器实现方案 如图12-11所示的结构来实现滤波器，在这种结构中，滤波器 的输出可写成下面的形式：
在功能4模式时，用作时、分、秒的数字调整，按一下，将 会使当前按键2选择的位置的数字加1。
系统的设计方案如图:
按键3 按键2 按键1
FPGA
时间显示
分
选择位模块
频
模
块
显
数
示
码
模
管
块
组
秒表模块
时间及设置
闹钟模块
控制模块
图12-2 多功能数字钟的设计方案
2基于FPGA的信号发生器的设计
2.1系统设计要求
1 基于 FPGA 的多功能数字钟的设计
1.1系统设计要求
多功能数字钟的设计要求如下： （1）能够正常显示时间信息，包括小时、分钟、秒； （2）能够设置与调整时间； （3）具有闹钟显示与设置功能； （4）具有秒表功能； （5）利用数码管显示。
1.2系统设计方案
时间、状态等功能的显示
按键1 按键2 按键3
MATLAB软件仿真的滤波器的抽头系数为：0.0036，-0.0127 ，0.0417，-0.0878，0.1318，0.8500，0.1318，-0.0878，

可编程控制器原理及应用实例可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种用于工业自动化控制系统的数字化电子设备。

它可以根据预先编制的控制程序，对输入信号进行处理后产生输出信号，用于控制各种生产设备和过程。

PLC的工作原理主要有三个方面：1.输入模块：用于接收各种输入信号，如开关信号、传感器信号等。

输入模块将这些信号转换为数字信号，输入给PLC的中央处理器。

2.中央处理器：PLC的核心部分，负责接收输入信号，并根据预设的控制程序进行处理。

中央处理器通常由微处理器和存储器组成，可以执行各种逻辑运算和控制任务。

3.输出模块：用于产生控制信号，将处理后的结果输出给执行器或其他设备。

输出模块将数字信号转换为相应的电压、电流或其他形式的信号，用于控制执行器的运动或其他动作。

PLC的应用范围非常广泛，以下是其中的一些实例：1.工业生产线控制：PLC可以用于控制各种生产设备的运行，如机器人、输送带、气缸等。

根据输入信号和预设的控制程序，PLC可以实现自动化控制，提高生产效率和质量。

2.建筑自动化控制：PLC可以用于控制建筑物的照明、空调、门禁等系统。

通过输入信号和控制程序，PLC可以自动调节各种设备的运行状态，提高能源利用效率。

3.交通信号控制：PLC可以用于控制交通信号灯的变换，根据交通流量和需求调整红绿灯的时间间隔，优化交通流动性。

4.环境监测与控制：PLC可以用于监测和控制环境参数，如温度、湿度、气压等。

通过输入信号和控制程序，PLC可以实现环境参数的自动调节，保持良好的工作环境。

5.电力系统控制：PLC可以用于电力系统的监测和控制，如对发电机、变压器、断路器等设备的状态进行实时监测和控制，保证电力系统的正常运行。

总之，可编程控制器通过输入、处理和输出信号的方式，实现了对各种设备和过程的自动控制。

它在工业自动化、建筑自动化、交通控制、环境监测等领域有着广泛的应用。

数字电路应用举例数字电路是电子技术中的一种重要应用，广泛应用于计算机、通信设备、嵌入式系统等领域。

下面列举了十个数字电路的应用举例，以帮助读者更好地理解数字电路的实际应用。

1. 门禁系统：门禁系统是数字电路的一个典型应用。

通过数字电路中的逻辑门和触发器等元件，可以实现对门禁系统的控制和管理。

例如，当输入正确的密码或刷卡信息时，门禁系统可以打开门禁，允许进入；反之，如果输入错误的密码或刷卡信息，门禁系统则保持关闭状态。

2. 家庭安防系统：家庭安防系统利用数字电路中的传感器、比较器和控制器等元件，实现对家庭的安全监控和报警。

例如，当家庭安防系统检测到入侵者时，传感器会将信号传递给比较器，比较器通过数字电路的逻辑运算判断是否触发报警器，从而实现家庭的安全保护。

3. 数字计数器：数字计数器是一种常见的数字电路应用。

通过数字电路中的计数器元件，可以实现对输入信号的计数和显示。

例如，电子计算器中的计数器模块可以实现对用户输入的数字进行计数，并在显示屏上显示计数结果。

4. 时钟电路：时钟电路是数字电路中的一个重要应用。

通过数字电路中的振荡器、分频器和计数器等元件，可以实现对时钟信号的生成和分配。

例如，计算机中的时钟电路可以提供稳定的时钟信号，用于同步计算机内各个元件的工作。

5. 数字编码器：数字编码器是数字电路的一种应用。

通过数字电路中的编码器元件，可以将输入的模拟信号或数字信号转换为对应的数字编码输出。

例如，音频编码器可以将模拟音频信号转换为数字编码输出，用于数字音频的传输和处理。

6. 数据选择器：数据选择器是数字电路中常见的应用之一。

通过数字电路中的选择器元件，可以实现对多个输入信号中的某个信号进行选择输出。

例如，多路数据选择器可以根据控制信号的不同，选择不同的输入信号输出到目标设备。

7. 信号转换器：信号转换器是数字电路的一种常见应用。

通过数字电路中的转换器元件，可以实现不同类型信号之间的转换。

例如，模数转换器可以将模拟信号转换为数字信号，用于数字信号的处理和传输。

第7章 数字系统设计实例
7.2 音 乐 发 生 器
本设计利用可编程逻辑器件配以一个小扬声器设 计了一个音乐发生器，其结构如图7-4所示。本例产生 的音乐选自“梁祝”片段。
第7章 数字系统设计实例
4 MHz
预置计数器
二分频
扬声器
初始计数值 4 Hz
音名译
数码管
乐谱产生器
图7-4 音乐产生器原理框图
第7章 数字系统设计实例
从这种实现方法的特点可以看出，由于分频器的 分频值在不断改变，因此分频后得到的信号抖动较大。 当分频系数为N-0.5(N为整数)时，可控制扣除脉冲 的时间，使输出为一个稳定的脉冲频率，而不是一次N 分频，一次N-1分频。
第7章 数字系统设计实例
7.1.2 电路组成 设需要设计一个分频系数为N-0.5的分频器，其电
第7章 数字系统设计实例
BEGIN
clk<=inclk XOR divide2; --inclk与divide2异或后作为模N计数器的时钟 outclk1<=inclk; PROCESS(clk)
BEGIN
IF(clk'event AND clk='1') THEN IF(count="0000") THEN
路可由一个模N计数器、一个二分频器和一个异或门组
成，如图7-1所示。 在实现时，模N计数器可设计成带预置的计数器， 这样就可以实现任意分频系数为N-0.5的分频器。
第7章 数字系统设计实例
f0
异或门
模 N计 数 器
f0/(N－ 0.5)
二分频器
f0/(2N－ 1)
图7-1 通用半整数分频器
第7章 数字系统设计实例

51单片机设计实例
1. 电子钟：使用51单片机设计一个数字时钟，可以显示小时和分钟，并能够设置闹钟功能。

2. 温度监控器：使用51单片机设计一个温度监控器，可以实时监测当前温度，并根据设定的阈值发出警报。

3. 电子秤：使用51单片机设计一个电子秤，可以精确测量物体的重量，并显示在LCD屏幕上。

4. 电子门锁：使用51单片机设计一个电子门锁系统，可以使用密码或者指纹进行解锁，并记录进出门的时间。

5. 智能家居控制器：使用51单片机设计一个智能家居控制器，可以通过手机APP控制家庭中的灯光、空调、窗帘等设备。

6. 智能车：使用51单片机设计一个智能车，可以根据传感器检测到的环境信息进行自主导航和避障。

7. 电子琴：使用51单片机设计一个简单的电子琴，可以通过按键发出不同的音符。

8. 电子游戏机：使用51单片机设计一个简单的电子游戏机，可以玩一些简单的游戏如打砖块、赛车等。

9. 电子宠物：使用51单片机设计一个虚拟宠物，可以通过按钮和
显示屏与宠物进行互动，喂食、玩耍等。

10. 无线遥控器：使用51单片机设计一个无线遥控器，可以控制电视、空调、音响等家电设备。

该电路也可改成加法计数定时系统， 读者可根据要求 设计出相应的定时电路。
第11章 数字系统设计实例
11.2.2 数字频率计的设计
1. 频率测量的工作原理
数字频率计是用于测量信号频率的电路。测量信号的频 率参数是最常用的测量方法之一。实现频率测量的方法比较 多， 在此我们主要介绍三种常用的方法： 时间门限测量法、 标准频率比较测量法、等精度测量法。
第11章 数字系统设计实例
【例 11-1】设计一个数据采集系统方框图。
解：
① 根据题意先画出系统的粗框图如图11-1(a)所示。该框 图定义和描述了系统从输入到输出的基本功能模块和实现的 一般过程。
② 在对系统的数据和控制信息进行分析和定义后将系统 框图作进一步的分解和细化。图 11-1(b)为第一步的分解图。
第11章 数字系统设计实例
· 计数、 显示、 分频。 计数器是整个定时系统的主 要部分。 由 6 块十进制加减计数器 74LS168构成减法计 数器。 小时计数器的模值为 24，分和秒计数器的模值都 是 60。计数器的输出通过数码管驱动译码器 A1~A6去驱 动共阴极数码管显示时间，显示的时间值为时、 分、 秒。 计数器的计数时钟频率为 1 Hz， 由晶体振荡器产生的 32 768 Hz时钟， 经过A17、A18 两片计数器 215分频得到。
MR1 MR2
Q0 9
Q1 Q2 Q3
8 11
14
D3
1
CL K 0 CL K 1
UC C
D18:A
D17:A
74L S14
74L S08
Ui
2
1
3
2
UC C
6 7
2 3
74LS90 12
MS1 MS2 MR1

数字电路与系统设计介绍关于数字电路与系统设计介绍如下：一、数字电路基础数字电路是处理二进制数字信号的电路，其主要特点是将信号表示为离散的二进制形式。

数字信号具有抗干扰能力强、精度高等优点。

数字电路的基本单元是逻辑门电路，它们通过组合和时序逻辑设计，实现各种复杂的逻辑功能。

二、逻辑门电路逻辑门电路是数字电路的基本单元，它根据输入信号的逻辑值来决定输出信号的状态。

常见的逻辑门电路包括与门、或门、非门、与非门、或非门等。

这些逻辑门电路可以通过不同的组合和配置，实现复杂的逻辑运算。

三、组合逻辑电路组合逻辑电路是指只包含组合关系的逻辑电路。

在组合逻辑电路中，输出信号的状态仅取决于输入信号的当前状态，而不受时间的限制。

常见的组合逻辑电路包括加法器、比较器、多路选择器等。

四、时序逻辑电路时序逻辑电路是指包含时序关系的逻辑电路。

在时序逻辑电路中，输出信号不仅取决于当前的输入信号，还与前一时刻的输入信号有关。

常见的时序逻辑电路包括寄存器、计数器、移位器等。

五、数字系统设计方法数字系统设计是指将一组特定的功能需求转化为数字电路或数字系统的方法。

数字系统设计的方法主要包括自顶向下设计和自底向上设计两种。

自顶向下设计是指从高级抽象开始，逐步向低级抽象过渡的设计方法；自底向上设计是指从底层硬件开始，逐步构建更高层次抽象的设计方法。

六、可编程逻辑器件可编程逻辑器件是一种集成电路，其内部逻辑结构可以通过编程来配置。

可编程逻辑器件的出现，使得数字系统的设计和实现变得更加灵活和方便。

常见的可编程逻辑器件包括现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）等。

七、硬件描述语言硬件描述语言是一种用于描述数字系统硬件的语言。

它使用高级语言的形式来描述数字系统的结构和行为，使得数字系统的设计和实现更加方便和高效。

常见的硬件描述语言包括Verilog和VHDL等。

八、数字系统测试与验证数字系统测试与验证是确保数字系统正确性和可靠性的重要环节。

计数器
是一种用于计数的电路，能够实现二 进制数的加法运算。
计数器种类
包括二进制计数器、十进制计数器和 任意进制计数器等。
计数器特性
描述了计数器的位数、工作原理和状 态转换图等。
计数器应用
在数字电路中，计数器用于实现定时 器和控制器等。
2023
PART 03
数字电路的分析与设计
REPORTING
数字电路的分析方法
介绍数字电路调试的基本技巧和 方法，如使用示波器、逻辑分析 仪等工具进行调试。
2023
PART 04
数字系统设计实例
REPORTING
数字钟的设计与实现
总结词
功能全面、技术复杂
详细描述
数字钟是数字电子技术基础中的典型应用，它具备时、分、秒的基本计时功能，同时还可以进行闹钟、定时等扩 展功能的设计。在实现上，数字钟需要运用数字逻辑电路、触发器、计数器等数字电子技术基础中的知识，设计 过程相对复杂。
率先
19971小小抵抗 its197
your. its17. it the
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
描述了逻辑门的输入、 输出关系，以及真值表
等。
逻辑门应用
在数字电路中，逻辑门 用于实现各种逻辑运算
和组合逻辑电路。
触发器
触发器
是一种具有记忆功能的电路， 能够存储二进制信息。
触发器种类
包括RS触发器、D触发器、JK 触发器和T触发器等。
触发器特性
描述了触发器的状态、输入、 输出关系，以及工作原理等。
交通灯控制系统的设计与实现
总结词
实际应用、安全性高
详细描述
交通灯控制系统是交通管理中的重要组成部分，用于控制交通路口的车辆和行人 流动，保障交通安全。在设计中，需要考虑红、绿、黄三种信号灯的控制逻辑， 以及不同交通状况下的灯控方案，以确保交通流畅且安全。

7.1.3 1. 数字系统的总体方案 数字系统的总体方案的优劣直接关系到整个数字系统的质量
与性能， 需要根据系统的功能要求、使用要求及性能价格比周密 思考后确定。 下面通过两个具体实例进行说明。
【例7-1】某数字系统用于统计串行输入的n位二元序列X中 “1”的个数，试确定其系统方案。
解 该数字系统的功能用软件实现最为方便， 但此处仅讨论 硬件实现问题。
st X
Q
CP2
位 数计 数 器
CP
控 制器
CLR
CP1
“ 1”数 计 数 器
do ne
“ 1”数 输 出
图 7 - 3 “1”数统计系统结构框图
该系统的大致工作过程如下： 系统加电时，系统处于等待状 态，即当st=0时，系统不工作；当st=1时，系统启动工作，控制器 输出CLR有效，将两个计数器清0，同时置输出状态信号done无效。
数字系统设计
7.1 数字系统设计概述 7.2 控制子系统的设计工具 7.3 控制子系统的实现方法 7.4 数字系统设计举例
7.1 数字系统设计概述
1. 什么是数字系统
在数字电子技术领域内，由各种逻辑器件构成的能够实现某 种单一特定功能的电路称为功能部件级电路，例如前面各章介绍 的加法器、 比较器、 译码器、数据选择器、计数器、移位寄存器、 存储器等就是典型的功能部件级电路， 它们只能完成加法运算、 数据比较、译码、数据选择、计数、移位寄存、数据存储等单一 功能。 而由若干数字电路和逻辑部件构成的、能够实现数据存储、 传送和处理等复杂功能的数字设备，则称为数字系统(Digital System)。电子计算机就是一个典型的复杂数字系统。
2 . 数字系统的逻辑划分
由于数据子系统和控制子系统的功能不同， 因此， 数字系 统的逻辑划分并不太困难。凡是有关存储、 处理功能的部分， 一律纳入数据子系统； 凡是有关控制功能的部分，一律纳入控 制子系统。逻辑划分后，就可以根据功能需要画出整个系统的结 构框图。

国外档案馆智慧化数字化建设实例国外档案馆智慧化数字化建设实例国外档案馆智慧化数字化建设已成为档案管理领域的一个重要趋势。

通过引入各种智能技术和数字化工具，档案馆能够更好地保护、管理和利用珍贵的历史文献和文化遗产。

本文将从深度和广度的角度探讨国外档案馆智慧化数字化建设的实例，并分析其背后的意义和价值。

1. 英国国家档案馆数字化平台英国国家档案馆是世界上最重要的档案机构之一，其数字化平台在档案管理领域树立了典范。

该平台将档案馆的海量文献数字化存储，以便研究者和公众随时随地访问。

通过智能搜索引擎和高效的数据管理系统，用户可以快速查找并获取他们所需的信息，极大地方便了研究工作。

数字化平台还为用户提供了丰富的在线资源，如在线展览、虚拟学习工具等，以促进公众对档案文化的理解和欣赏。

2. 美国国会图书馆数字档案计划美国国会图书馆是美国最大的图书馆和档案馆，其数字档案计划是一个受到广泛赞誉的智慧化数字化建设项目。

通过将图书馆珍贵的文献和档案数字化，这个计划使得大量的历史文献得以保存、管理和传播。

数字档案计划采用了先进的数字化技术和数据存储系统，确保了文献的长期保存和安全性。

美国国会图书馆还利用智能搜索和数据挖掘等技术，为研究者提供了一个强大的研究工具，促进了历史研究和学术交流。

3. 法国国家档案馆数字化计划法国国家档案馆是法国最重要的档案机构之一，其数字化计划注重保护和利用国家的历史文化遗产。

该计划使用高精度的数字扫描技术将珍贵的档案文献转化为数字文件，并采用了先进的数字存储和管理系统。

通过数字化，法国国家档案馆实现了快速检索和共享档案信息的目标，为研究者和公众提供了一个方便的档案资源平台。

数字化计划还注重档案的修复和保护，通过数字修复技术修复老化和损坏的档案，延长档案的寿命和保真度。

在这些国外档案馆智慧化数字化建设实例中，我们可以看到数字化技术在档案管理中的重要作用。

智能搜索引擎和数据管理系统提高了档案的检索效率和易用性，极大地方便了研究者和公众的使用。

测 仪 器 和 工 作 器 件 的 监 控 ， 程 序 运 行 前 可 以 对 工 作 在 器件 进 行 测 试 （ 工 作 测 试 画 面 中 完 成 ）进 行 温 度 场 在 ；
验 证 可 切 换 到 温 度 验 证 画 面 进 行 ； 有 故 障 时 ， 以 切 当 可
６ 结束语
通 过 利 用 工 控 组 志 软 件 对 灭 菌 控 制 系 统 程 序 的 开 发 ， 们 认 识 到 该 软 件 在 工 业 控 制 系 统 程 序 设 计 中 有 我 突 出 的优 点 ， 人 机 界 面 的 友 好 性 和 程 序 编 制 的 自由 其 性 给 我 们 留下 了深 刻 的 印象 。 同 时 ， 发 出 的 灭 菌 系 开 统 在该 厂 的应 用 后 提 高 生 产 效 率 达 ５ ％ 以 上 ， 且 灭 ｏ 而 菌效 果 也 高于 国家 标 准 。
ｌｇｃ ｃｍｕ ｒ￣ ｓ ａ ｎ ｈ 岫 ｏ ｉ ｉ ｈ ｏ ｔ ｎａ ｄ ｔｅ ｅ ｌ ． ｈ】 ｌ ｆ ｅｌ Ａｂ Ｗａ ｔ （ｒ ｔｅｂ ｓｓｏ ｘ ｏｓｌｎ ｏ 血 工ｎ ｄ ｓｌ ｏ ｎ ｅ ａｉｒｄ ｓ ｆ ６ Ｄ ｔ ｉ ｓ ｃ ） ｈ ａ ｉ ｆｅ ｐ ｉｏ ｆｓ ｃ ｅｃｌ ｎ ａ ｄｂ ｈ ｖｏ ｅｃ ｐ ｏ ｏａｄ Ｌ ｌ ｉ
￣ｉ 一ｂｔｔｔ ｌ￣ ｗ ｔ ｉｐａ ｕ ｃｉｎａ ｎｅａ ｌ ￣ｅ ｄ ｍｅ ｓｒｓ［ｒｆ ｃｉ ｄ ｓ ｔｍ ｎ ｅ ａ ｉｒｄ ｓ ｒ ｏ ａ ｅｂ ｅ －ｈ ａ４ ｔ ｉ ｏｔ ｚ ｄ ｉｈｄｓ ｌｙｆｎ ｔ ｓａ ｘ ｍｐｅｓｖ ｎ ａｕｅ ｏ ｔｍ ｅｃ ｉ ａ ｄｂ ｈ ｖｏ ｅｅｉ Ｄｈ ｖ ｅ ｎ ｏ ￣ （ （
Ｊ 陡稿 日期 ：０ １ ５—２ ２ ０ —０ ２

1 计数器概述1.1篮球竞赛24秒计时器功能数字电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，在生活中有着各种各样的应用。

因此课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节，它将学生的理论知识和实践能力统一起来，为以后的工作做好准备。

在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。

一旦球员的持球时间超过了24秒，它就自动报警从而判定此球员的犯规。

本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24秒计时器。

此计时器功能齐全，有显示24秒倒计时的功能，同时系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动、暂停、连续功能。

而在直接清零时，数码管显示器灭灯，计时器为24秒递减计时其计时间间隔为1秒，计时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号。

1.2设计任务及要求1.2.1 基本要求（1）显示24秒计时功能。

（2）设置外部操作开关控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。

（3）在直接清零时，要求数码显示器灭灯。

（4）计时器为24秒递减计时器，其计时间隔为1秒。

（5）递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。

（6）秒脉冲由555多谐振荡器给出。

1.2.2设计任务及目标（1）根据原理图分析各单元电路的功能；（2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能；（3）进行电路的装接、调试、直到电路能达到规定的设计要求；（4）写出完整、详细的课程设计报告1.2.3 主要参考器件555 晶体定时器74 LS74双D触发器74LS47译码器74192双时钟十进制计数器2 电路设计原理与单元模块2.1设计原理24秒计时器的总体参考方案框图如图2.1所示。

它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路等五个模块组成。

其中计数器和控制电路是系统的主要模块。

计数器完成24秒计时功能.而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数;译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到启动报警等功能。

数字系统具有精度高、稳定性好、可 靠性高、易于传输和复制等优点，同 时也具有可扩展性和灵活性，能够适 应不同的应用需求。
数字系统的应用领域
计算机技术
计算机是数字系统的典型应用 之一，涉及计算机硬件、操作 系统、数据库、编程语言等方
面。
通信领域
数字系统在通信领域中广泛应 用于电话、电视、广播、卫星 通信、移动通信等方面。
自底向上的设计方法
总结词
从具体到抽象的设计过程
详细描述
自底向上的设计方法是从具体的电路和逻辑开始，逐步向上抽象和整合，形成更高级别 的系统和功能。首先设计和实现具体的电路和逻辑，然后根据需要将这些组件进行组合 和抽象，形成更高级别的模块或系统。这种方法有助于充分利用现有的技术和资源，快
速构建系统。
04
CATALOGUE
数字系统的性能指标
速度
吞吐量
数字系统在单位时间内处理的数 据量或任务数量。吞吐量是衡量 系统性能的重要指标，特别是在 处理大量数据或实时应用时。
响应时间
从接收输入到产生输出所需的时 间。对于交互式系统，快速的响 应时间是提高用户体验的关键。
精度
分辨率
数字系统能够表示和区分最小差异的能力。例如，显示器的 分辨率决定了屏幕上的像素数量，影响图像的清晰度。
二进制减法运算的基本规则是“借一当二 ”，即当某一位上的被减数小于减数时， 则向高位借位。
乘法规则
除法规则
二进制乘法运算的基本规则是“左移相加 ”，即将每一位上的被乘数左移相应的位 数，再将移位后的各位数与乘数相加。
二进制除法运算的基本规则是“左移相减 ”，即将每一位上的被除数左移相应的位 数，再将移位后的各位数与除数相减。
二进制数的表示

子 录 入 系 统 采 用 电 子 采 集 方 式 ， 通 过 辨 伪 扫 描 后 ， 系 统 自动 将 身 份 证 内 容 填 写 到综 合 营 账 系统 ，整 个 过 程 不 足 １ ，极 ０Ｓ 大 地 简 化 入 网 程 序 ，避 免 了 营 业 厅 工 作 人 员 繁 琐 的 录 入 、 身 份 核 对 、 复 印 等 手 续 ，提 高 登 记 效 率 ， 缩 短 顾 客 等 待 和 登 记 时 间 ，改 善 了 营 业 厅 业 务 受 理 效 率 ，在 提
要 的 一 个 特 点 就 是 身 份 证 辨 伪 功 能 。 它 采 用 国 际 先 进 的 ｃＩ Ｓ接 触 式 影 像 提 取 技
术 ，对 身 份 证 防 伪 信 息 极 其 敏 感 ，假 身 份
证 将 无 法 通 过 扫 描 ， 再 加 上 软 件 的 智 能 筛 选功 能 ，能有 效过 滤 假身 份 证 。
系 统 将 扫 描 后 的 身 份 证 图 片 通 过 网
进 行 业 务 办 理 的 同 时 ， 将 办 理 业 务 所 产
生 的身 份 图 片 以及 身 份 证 信 息 直 接 传输 到 数 据 库 服 务 器 。 网络 架 构 如 图 １所 示 。 图 中 ，蓝 色 部 分 为 原 有 设 备 以 及 网络 ，红 色部 分 为新 安装 的 电子录 入 系统 设 备 。
络 回 传 到 计 费 机 房 的 一 台 专 用 服 务 器 上
分 类 归 档 存 储 ，形 成 用 户 身 份 信 息 库 。 该 数 据 库 能 为 省 内 外 营 业 厅 提 供 服 务 ， 不 管 用 户 身 处 何 处 ， 只 要 本 人 前 往 ，营 业 厅
１ １２ 丁Ｅ ＥＣｏＭ ＭＵＮＩ Ｌ ＣＡ丁 ｏＮＳ ＴＥＣＨＮｏＬ Ｉ ｏＧＹ／２ＯＯ７