数字电子技术课程设计(集锦)
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数字电子技术 课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字电子技术的基本概念,掌握数字电路的组成原理;2. 学会分析并设计简单的数字电路,如逻辑门、组合逻辑电路及时序逻辑电路;3. 掌握数字电子技术中的常见编码和译码方法,了解数字显示技术。
技能目标:1. 能够运用所学知识,使用数字电路设计软件进行简单电路的设计与仿真;2. 培养学生动手实践能力,完成数字电路的搭建和测试;3. 提高学生团队协作和问题解决能力,通过项目实践,解决实际问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电子技术的兴趣,激发学习热情,形成积极的学习态度;2. 培养学生严谨的科学精神,注重实验数据的真实性,遵循实验操作规范;3. 增强学生的环保意识,了解数字电子产品对环境的影响,倡导绿色消费。
课程性质:本课程为数字电子技术领域的实践性课程,旨在通过理论教学与实验操作相结合,帮助学生掌握数字电子技术的基本知识,提高实际应用能力。
学生特点:高二年级学生,已具备一定的物理基础和电路知识,对数字电子技术有一定了解,但实践操作经验不足。
教学要求:注重理论与实践相结合,强化实验操作训练,提高学生动手实践能力。
通过项目驱动的教学方法,培养学生团队协作和问题解决能力。
同时,关注学生情感态度价值观的培养,使其形成正确的科学观和价值观。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字逻辑基础:逻辑函数、逻辑门电路、逻辑代数及化简方法。
- 教材章节:第一章 数字逻辑基础2. 组合逻辑电路:编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元等。
- 教材章节:第二章 组合逻辑电路3. 时序逻辑电路:触发器、计数器、寄存器等。
- 教材章节:第三章 时序逻辑电路4. 数字电路设计:数字电路设计流程、仿真软件使用、简单数字电路设计实例。
- 教材章节:第四章 数字电路设计5. 数字显示技术:LED显示技术、LCD显示技术、OLED显示技术。
数字电子技术优质教案设计精选一、教学内容本节课选自《数字电子技术》教材第四章第三节,详细内容主要包括逻辑门电路的原理与特性,重点讨论与门、或门、非门等基本逻辑门的电路构成、功能特点及其应用。
还将介绍复合逻辑门如与非门、或非门的基本概念。
二、教学目标1. 理解并掌握基本逻辑门电路的工作原理和功能特性。
2. 能够运用逻辑门电路设计简单的组合逻辑电路。
3. 培养学生的逻辑思维能力和实际操作能力。
三、教学难点与重点教学难点:逻辑门电路的内部工作原理,组合逻辑电路的设计。
教学重点:基本逻辑门的类型、功能特点及其应用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备,PPT课件,逻辑门电路演示板。
2. 学具:实验箱,基本逻辑门电路元器件,万用表,导线。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟):通过展示一个简单的门禁系统,引导学生思考其背后的工作原理,从而导入本节课的主题。
2. 理论讲解(15分钟):利用PPT课件,详细讲解基本逻辑门(与门、或门、非门)的电路构成、功能特点及其应用。
3. 例题讲解(15分钟):结合实际例子,讲解如何利用基本逻辑门设计组合逻辑电路。
4. 随堂练习(10分钟):让学生根据所学知识,设计一个简单的逻辑门电路,并进行小组讨论。
5. 实际操作(20分钟):学生分组进行实验,搭建基本逻辑门电路,观察并记录实验结果。
六、板书设计1. 知识框架:逻辑门电路的原理、分类、功能特点、应用。
2. 关键概念:与门、或门、非门、复合逻辑门。
3. 示例:组合逻辑电路设计实例。
七、作业设计1. 作业题目:(1)简述基本逻辑门电路的工作原理及其功能。
(2)设计一个简单的组合逻辑电路,并说明其功能。
2. 答案:(1)基本逻辑门电路工作原理:通过特定的逻辑关系,实现输入信号与输出信号之间的逻辑运算。
基本逻辑门功能:与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)等。
(2)示例:设计一个2位加法器。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:针对本节课的教学效果,分析学生的掌握情况,对教学方法进行改进。
2024年数字电子技术教案设计精选一、教学内容本节课选自《数字电子技术》教材第十章“组合逻辑电路”,具体内容为:第1节“基本逻辑门电路”和第2节“常用组合逻辑电路的分析与设计”。
二、教学目标1. 理解并掌握基本逻辑门电路的工作原理及其应用。
2. 学会分析与设计常用组合逻辑电路,并能运用相关知识解决实际问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和团队协作能力。
三、教学难点与重点教学难点:常用组合逻辑电路的分析与设计。
教学重点:基本逻辑门电路的工作原理及其应用。
四、教具与学具准备教具:PPT、板擦、粉笔学具:教材、笔记本、计算器五、教学过程1. 导入:通过展示一个实践情景——智能交通灯控制系统,引导学生思考其中的组合逻辑电路。
2. 新课导入:讲解基本逻辑门电路(与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门)的工作原理及其应用。
3. 例题讲解:以一个简单的组合逻辑电路为例,讲解其分析与设计方法。
4. 随堂练习:让学生分析并设计一个具有特定功能的组合逻辑电路。
5. 小组讨论:学生分为四人一组,针对随堂练习进行讨论,共同解决问题。
6. 成果展示:每组选一名代表进行成果展示,其他组员进行补充。
六、板书设计1. 基本逻辑门电路的分类及工作原理2. 常用组合逻辑电路的分析与设计方法3. 例题及随堂练习七、作业设计1. 作业题目:(1)分析并设计一个三人表决器的组合逻辑电路。
(2)设计一个具有两个输入、一个输出的组合逻辑电路,使其输出为输入的异或结果。
答案:(1)可以使用两个与门、一个或门实现三人表决器的功能。
(2)可以使用一个异或门实现输入的异或结果。
2. 作业要求:完成作业后,需在课后进行小组讨论,共同分析答案的正确性。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:通过本节课的学习,教师应关注学生的学习情况,及时调整教学方法,提高教学质量。
2. 拓展延伸:鼓励学生课后研究其他常用组合逻辑电路,如编码器、译码器等,并尝试运用到实际项目中。
数字电子技术基础课程设计。
一、课程目标知识目标:1. 理解数字电子技术的基本概念,掌握数字电路的组成、工作原理和功能。
2. 学会分析常见的数字电路,如门电路、触发器、计数器等,并了解其在实际应用中的作用。
3. 掌握数字电路的绘图方法,能够正确绘制并解读数字电路图。
技能目标:1. 培养学生动手实践能力,能够搭建简单的数字电路并进行调试。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,能够对数字电路进行分析、设计和改进。
3. 提高学生的团队协作能力,能够在小组合作中共同完成数字电路的设计与搭建。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对数字电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度,使其在学习和实践中养成良好的习惯。
3. 增强学生的社会责任感,使其认识到数字电子技术在国家发展和社会进步中的重要作用。
课程性质:本课程为数字电子技术的基础课程,旨在使学生掌握数字电子技术的基本知识和技能,为后续深入学习打下基础。
学生特点:学生为初中生,具备一定的物理基础和逻辑思维能力,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,引导其主动参与课堂讨论和实践活动,提高其数字电子技术的综合素质。
通过本课程的学习,使学生达到上述课程目标,为培养具有创新精神和实践能力的电子技术人才奠定基础。
二、教学内容1. 数字电子技术基本概念:数字信号与模拟信号的区别,数字电路的组成及工作原理。
教材章节:第一章 数字电子技术概述2. 数字逻辑门电路:逻辑门电路的类型、功能及真值表,组合逻辑电路的分析与设计。
教材章节:第二章 逻辑门电路3. 触发器与计数器:触发器的种类、工作原理与应用,计数器的设计与功能。
教材章节:第三章 触发器与计数器4. 数字电路绘图:逻辑符号、连接方式及绘图规范,能够正确绘制数字电路图。
教材章节:第四章 数字电路绘图5. 数字电路实践:搭建简单的数字电路,进行调试与优化,分析实际应用案例。
数字电子技术基础课程设计指导书唐治德申利平王明昌夏鸣风汪金刚电气工程学院2007年12月目录1.电子技术基础课程设计的教学任务 (3)2.课程设计的教学要求 (4)3.数字电子技术课程设计报告及评分标准 (5)4.电子电路一般设计方法 (7)5.电子电路设计举例 (10)6.数字电子技术(I I)课程设计2005级报名表.........................1 5 7.课程设计专题. (16)第一题高速并行AD转换系统 (16)第二题数字电子钟 (18)第三题数字频率计设计第 (21)第四题数字式竞赛抢答器 (23)第五题电子密码锁 (29)第六题七彩循环装饰灯控制器的设计 (36)第七题人体脉搏计 (39)第八题数控直流恒流源的设计 (45)第九题数控直流稳压电源的设计 (49)第十题交通灯控制电路的设计 (55)第十一题直流数字电压表 (59)电子技术基础课程设计的教学任务电子技术基础课程设计是在“电子技术基础”课程之后,集中安排的重要实践性教学环节。
学生运用所学的知识,动脑又动手,在教师指导下,结合某一专题独立地开展电子电路的设计与实验,培养和提高分析、解决实际电路问题的能力。
它是高等学校电子工程类专业的学生必须进行的一种综合性训练。
课程设计的任务一般是让学生设计、组装并调试一个简单的电子电路装臵。
需要学生综合运用“电子技术基础”课程的知识,通过调查研究、查阅资料、方案论证与选定;设计和选取电路及元器件;组装和调试电路,测试指标及分析讨论,完成设计任务。
课程设计不能停留在理论设计和书面答案上,需要运用实验检测手段,使理论设计逐步完善,做出达到指标要求的实际电路。
通过这种综合训练,学生可以掌握电路设计的基本方法,提高动手组织实验的基本技能,培养分析解决电路问题的实际本领,为以后毕业设计和从事电子电路实际工作打下基础。
课程设计主要是围绕一门课程的内容所做的综合练习。
题目出自实际电路,一般没有固定的答案。
《数字电子技术》课程设计大纲课程名称:数字电子技术课程设计学时:1周一、课程设计的性质、目的、任务数字电子技术课程设计是重要的实践性教学环节,同“数字电子技术”理论讲授课程有密不可分的关系,起着相辅相成的作用,也是在“数字电子技术实验”课的基础上,进一步深化的实践环节。
其主要目的是通过本课程,培养、启发学生的创造性思维,进一步理解数字系统的概念,掌握小型数字系统的设计方法,掌握查阅有关资料的技能。
二、课程设计要求课程设计的基本要求是设计一个小型数字电子系统。
以数字电子技术的基本理论为指导,因而应具备相关的理论知识,包括:脉冲的基本概念;数字和进制的基本概念;TTL、CMOS类型常用器件的性能特点;组合电路的基本概念、简单分析、设计方法;时序电路的基本概念、简单分析、设计方法;脉冲电路的功能和性能等。
特别要加强“系统”的概念,从“系统”的层次分析问题、解决问题。
三、课程设计基本内容学生按给定的题目进行设计,题目的难度要保证中等水平的学生在教师的指导下在一周内独立完成设计任务。
题目要综合运用所学的数字电子技术基础设计的基本知识。
在设计一个电子电路系统时,首先必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案选择,然后对方案中的各部分进行电路的设计、器件选择,最后将各部分连接在一起,画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。
课程设计的一般步骤如下:1.选择一个课题;明确系统的设计任务要求,充分了解系统的性能、指标、内容及要求。
2.查阅有关资料;3.进行可行性论证;4.通过设计方案的比较,定出最优的设计方案。
5.分解为多个功能模块;把系统要完成的任务分配给若干个单元电路。
6.分别设计各个功能模块电路;单元电路的设计、器件选择。
7.完整的数字系统电路图8.编写设计报告。
设计方案可以利用计算机仿真软件进行仿真,也可利用器件到实验室完成。
四、考核方式与评分标准考核方式和最后成绩的评定,视乎设计的创新性、复杂程度、完成的情况、课程设计总结报告及综合决定。
数字电子技术课程设计1、总体要求:(1)设计、安装、调试各单元电路;(2)设计系统逻辑电路图,安装、测试总电路逻辑功能,以满足设计功能要求;(3)写出设计报告.设计报告要求:写出详细的设计过程(含系统总逻辑电路图) 、调试步聚、测试结果及心得体会。
2、给定条件:(1)只能利用实验室实验设备条件;(2)只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。
3、设计题目与要求:元件清单仅供参考1)数字式竞赛抢答器设计任务与要求(1)设计一个可容纳8组参赛的数字式抢答器,每组设一个按钮,供抢答使用。
(2)抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能,使除第一抢答者外的按钮不起作用。
(3)设置一个主持人“复位”按钮。
(4)主持人复位后,开始抢答,第一信号鉴别锁存电路得到信号后,由指示灯显示抢答组的编号,同时扬声器发出2~3秒的音响。
2)数字钟设计要求1.功能要求①基本功能:以数字形式显示时、分、秒,小时计数器的计时要求为:12翻1,并要求能手动快较时、快较分或慢较时、慢较分.2.步聚要求(1)拟定数字钟电路的组成框图,要求先实现电路的基本功能,后扩展功能,使用的器件少,成本低.(2)在通用电路板上安装电路,只要求显示时分.元件清单74LS1606片4线-10线译码器74L S48 6片四2输入正或门74LS32 1片74LS044片74LS20 4片四2输入与非门74LS00 4片74LS081片7476N1片74LS85D5片蜂鸣器3)汽车尾灯控制电路设计要求为:假设汽车尾部左右两侧各有三个指示灯(用发光二极管模拟)。
(1) 汽车正常运行时指示灯全灭;(2)右转弯时,右侧三个指示灯按右循环顺序点亮;(3)左转弯时,左侧三个指示灯按左循环顺序点亮;(4) 临时刹车时,所有指示灯同时闪烁。
用三个开关控制指示灯的点亮状态。
其中两个是转向控制开关:[1]用于左转;[2]用于右转;还有一个是模拟脚踏制动(刹车)开关。
元件清单4)LED循环显示控制电路一、设计任务及原理:LED循环显示控制电路就是对于一组LED(16个),通过不同的工作模式可按照一定的规律来点亮或者熄灭。
数字电子技术教案设计精选一、教学内容本节课选自《数字电子技术》教材第三章:组合逻辑电路。
具体内容包括第3.1节“基本逻辑门电路”,第3.2节“组合逻辑电路的分析与设计”,以及第3.3节“常见的组合逻辑电路”。
二、教学目标1. 掌握基本逻辑门电路的工作原理及功能。
2. 学会分析组合逻辑电路的方法,能设计简单的组合逻辑电路。
3. 了解常见的组合逻辑电路及其应用。
三、教学难点与重点教学难点:组合逻辑电路的分析与设计。
教学重点:基本逻辑门电路的工作原理及功能,常见的组合逻辑电路。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备、PPT、电路仿真软件。
2. 学具:实验箱、基本逻辑门电路元件、组合逻辑电路元件。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)利用PPT展示一些生活中常见的数字电路,引导学生思考这些电路是如何实现特定功能的。
2. 基本概念讲解(15分钟)介绍基本逻辑门电路的工作原理及功能,包括与门、或门、非门、与非门、或非门等。
3. 例题讲解(20分钟)分析一个简单的组合逻辑电路,引导学生学会分析组合逻辑电路的方法。
4. 随堂练习(15分钟)设计一个简单的组合逻辑电路,让学生动手实践,巩固所学知识。
5. 常见组合逻辑电路介绍(15分钟)介绍常见的组合逻辑电路,如编码器、译码器、多路选择器、数值比较器等。
七、作业设计1. 作业题目:(1)画出基本逻辑门电路的符号及功能表。
(2)分析并设计一个具有特定功能的组合逻辑电路。
2. 答案:(1)见教材附录。
(2)见教材第3.2节例题。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对基本逻辑门电路的理解较为扎实,但在组合逻辑电路的分析与设计方面还有待提高。
2. 拓展延伸:(1)深入学习组合逻辑电路的优化设计方法。
(2)了解数字电路在生活中的应用,激发学生学习兴趣。
重点和难点解析:1. 实践情景引入2. 例题讲解3. 随堂练习4. 常见组合逻辑电路介绍5. 作业设计6. 课后反思及拓展延伸详细补充和说明:一、实践情景引入实践情景引入是激发学生学习兴趣的关键环节。
《数字电子技术》教案第1章逻辑代数基础。
输入全1,输出为。
;
输入为1,
C的取值确定以后,输出逻
C
,,
)
种表示方法,即真值表、函数表达式、逻辑图和卡
如图1-1所示为IEEE(电气与电子工程师协会)和IEC(国际电工协会)所认定的两套“与”“或”“非”运算的图形符号。
图1-1 “与”“或”“非”逻辑运算的图形符号
(2)其他常用逻辑运算的图形符号
如图1-2所示为其他常用逻辑运算的图形符号。
图1-2 “与”“或”“非”逻辑运算的图形符号
(3)逻辑函数的逻辑图
例1.4.3已知逻辑函数()
=+++,画出对应的逻辑图。
Y A BC ABC C
解:将式中所有的“与”“或”“非”运算符号用图形符号代替,并根据运算优先顺序将这些图形符号连接起来,就得到了图1-3所示的逻辑图。
图1-3 例1.4.3的函数逻辑图
→+,+→;
→,10;
01
原变量→反变量,反变量→原变量。
F的反函数,用F表示,这就是反演规则。
→+,+→;
→,10。
01
F的对偶式,用F'表示。
,,,个相邻项。
要特别注意对边相邻性和四角相邻性。
3)
)圈的个数尽量少,这样化简后的逻辑函数的与项就少。
)卡诺图所有取值为
的最小项。
《数字电子技术》课程设计目录数字电子技术课程设计概述 (2)课程设计课题课题一数字电子钟逻辑电路设计 (6)课题二智力竞赛抢答器逻辑电路设计 (13)课题三交通灯控制逻辑电路设计 (19)课题四汽车尾灯控制电路 (28)课题五数字温度计 (30)课题六多路防盗报警电路设计 (33)课题七电梯控制电路设计 (35)课题八倒计时计时器 (35)设计举例:出租车计费器 (36)数字电子技术课程设计概述一、本课程设计的地位和作用数字电子技术课程设计是电子技术基础教学中的一个实践环节,它使学生自己通过设计和搭建一个实用电子产品雏形,巩固和加深在数字电子技术课程中的理论基础和实验中的基本技能,训练电子产品制作时的动手能力。
通过该课程设计,设计出符合任务要求的电路,掌握通用电子电路的一般设计方法和步骤,训练并提高学生在文献检索、资料利用、方案比较和元器件选择等方面的综合能力,同时为毕业设计和毕业以后从事电子技术方面的科研和开发打下一定的基础。
二、课程设计的目的和要求1. 能够较全面地巩固和应用“数字电子技术”课程中所学的基本理论和基本方法,并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。
2. 能合理、灵活地应用各种标准集成电路(SSI、MSI、LSI等)器件实现规定的数字系统。
3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。
4.培养独立进行实验,包括电路布局、安装、调试和排除故障的能力。
5.培养书写综合设计实验报告的能力。
三、课程设计的基本要求根据设计任务,从选择设计方案开始,进行电路设计;选择合适的器件,画出设计电路图;通过安装、调试,直至实现任务要求的全部功能。
对电路要求布局合理,走线清晰,工作可靠,经验收合格后,写出完整的课程设计报告。
四、课程设计的具体步骤电子电路的一般设计方法和步骤是:分析设计任务和性能指标,选择总体方案,设计单元电路,选择器件,计算参数,画总体电路图。
进行仿真试验和性能测试。
《数字电子技术》课程设计2009年6月目录数字电子技术课程设计概述 (2)课程设计课题课题一数字电子钟逻辑电路设计 (6)课题二智力竞赛抢答器逻辑电路设计 (13)课题三交通灯控制逻辑电路设计 (19)课题四汽车尾灯控制电路 (28)课题五数字温度计 (30)课题六多路防盗报警电路设计 (33)课题七电梯控制电路设计 (35)课题八倒计时计时器 (35)设计举例:出租车计费器 (36)数字电子技术课程设计概述一、本课程设计的地位和作用数字电子技术课程设计是电子技术基础教学中的一个实践环节,它使学生自己通过设计和搭建一个实用电子产品雏形,巩固和加深在数字电子技术课程中的理论基础和实验中的基本技能,训练电子产品制作时的动手能力。
通过该课程设计,设计出符合任务要求的电路,掌握通用电子电路的一般设计方法和步骤,训练并提高学生在文献检索、资料利用、方案比较和元器件选择等方面的综合能力,同时为毕业设计和毕业以后从事电子技术方面的科研和开发打下一定的基础。
二、课程设计的目的和要求1. 能够较全面地巩固和应用“数字电子技术”课程中所学的基本理论和基本方法,并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。
2. 能合理、灵活地应用各种标准集成电路(SSI、MSI、LSI等)器件实现规定的数字系统。
3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。
4.培养独立进行实验,包括电路布局、安装、调试和排除故障的能力。
5.培养书写综合设计实验报告的能力。
三、课程设计的基本要求根据设计任务,从选择设计方案开始,进行电路设计;选择合适的器件,画出设计电路图;通过安装、调试,直至实现任务要求的全部功能。
对电路要求布局合理,走线清晰,工作可靠,经验收合格后,写出完整的课程设计报告。
四、课程设计的具体步骤电子电路的一般设计方法和步骤是:分析设计任务和性能指标,选择总体方案,设计单元电路,选择器件,计算参数,画总体电路图。
进行仿真试验和性能测试。
实际设计过程中往往反复进行以上各步骤,才能达到设计要求,需要灵活掌握。
1. 总体方案选择设计电路的第一步就是选择总体方案,就是根据提出的设计任务要求及性能指标,用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体,来实现设计任务提出的各项要求和技术指标。
设计过程中,往往有多种方案可以选择,应针对任务要求,查阅资料,权衡各方案的优缺点,从中选优。
2. 单元电路的设计2.1 设计单元电路的一般方法和步骤A. 根据设计要求和选定的总体方案原理图,确定对各单元电路的设计要求,必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标。
B. 拟定出各单元电路的要求后,对它们进行设计。
C. 单元电路设计应采用符合的电平标准。
2.2 元器件的选择针对数字电路的课程设计,在搭建单元电路时,对于特定功能单元选择主要集成块的余地较小。
比如时钟电路选555,转换电路选0809,译码及显示驱动电路也都相对固定。
但由于电路参数要求不同,还需要通过选择参数来确定集成块型号。
一个电路设计,单用数字电路课程内容是不够的,往往同时掺有线性电路元件和集成块,因此还需对相应内容熟悉,比如运算放大器的种类和基本用法,集成比较器和集成稳压电路的特性和用法。
总之,构建单元电路时,选择器件的电平标准和电流特性很重要。
普通的门电路、时序逻辑电路、组合逻辑电路、脉冲产生电路、数模和模数转换电路、采样和存储电路等,参数选择恰当可以发挥其性能并节约设计成本。
单元电路设计过程中,阻容元件的选择也很关键。
它们的种类繁多,性能各异。
优选的电阻和电容辅助于数字电路的设计可以使其功能多样化、完整化。
3. 单元电路调整与连调数字电路设计以逻辑关系为主体,因此各单元电路的输入输出逻辑关系与它们之间的正确传递决定了设计内容的成败。
具体步骤要求每一个单元电路都须经过调整,有条件情况下可应用逻辑分析仪进行测试,确保单元正确。
各单元之间的匹配连接是设计的最后步骤,主要包含两方面,分别是电平匹配和驱动电流匹配。
它也是整个设计成功的关键一步。
4. 衡量设计的标准工作稳定可靠;能达到预定的性能指标,并留有适当的余量;电路简单,成本低,功耗低;器件数目少,集成体积小,便于生产和维护。
五、课程设计报告要求课程设计报告应包括以下内容:1.对设计课题进行简要阐述。
2.设计任务及其具体要求。
3.总体设计方案方框图及各部分电路设计(含各部分电路功能、输入信号、输出信号、电路设计原理图及其功能阐述、所选用的集成电路器件等)。
4.整机电路图(电路图应用标准逻辑符号绘制,电路图中应标明接线引出端名称、元件编号等)。
5.器件清单。
6. 调试结果记录。
7. 总结与体会。
课程设计报告应内容完整、字迹工整、图表整齐、数据详实。
课程设计课题课题一数字电子钟逻辑电路设计一、简述数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时、日的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确,显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用。
小到人们日常生活中的电子手表,大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
数字电子钟的电路组成方框图如图1.1所示。
图1.1 数字电子钟框图由图1.1可见,数字电子钟由以下几部分组成:石英晶体振荡器和分频器组成的秒脉冲发生器;校时电路;六十进制秒、分计数器,二十四进制(或十二进制)计时计数器;秒、分、时的译码显示部分等。
二、设计任务和要求用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分、秒的数字电子钟,要求如下:1.由晶振电路产生1Hz标准秒信号。
2.秒、分为00~59六十进制计数器。
3. 时为00~23二十四进制计数器。
4. 周显示从1~日为七进制计数器。
5. 可手动校时:能分别进行秒、分、时、日的校时。
只要将开关置于手动位置,可分别对秒、分、时、日进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。
6. 整点报时。
整点报时电路要求在每个整点前呜叫五次低音(500Hz),整点时再呜叫一次高音(1000Hz)。
三、可选用器材1. 通用实验底板2. 直流稳压电源3. 集成电路:CD4060、74LS74、74LS161、74LS248及门电路4. 晶振:32768 Hz5. 电容:100μF/16V、22pF、3~22pF之间6. 电阻:200Ω、10KΩ、22MΩ7. 电位器:2.2KΩ或4.7KΩ8. 数显:共阴显示器LC5011-119. 开关:单次按键10. 三极管:805011. 喇叭:1 W /4,8Ω四、设计方案提示根据设计任务和要求,对照数字电子钟的框图,可以分以下几部分进行模块化设计。
1. 秒脉冲发生器脉冲发生器是数字钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了数字钟的质量,通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得1Hz 的秒脉冲。
如晶振为32768 Hz ,通过15次二分频后可获得1Hz 的脉冲输出,电路图如图1.2所示。
74LS741Hz图1.2 秒脉冲发生器 2. 计数译码显示秒、分、时、日分别为60、60、24、7进制计数器、秒、分均为60进制,即显示00~59,它们的个位为十进制,十位为六进制。
时为二十四进制计数器,显示为00~23,个位仍为十进制,而十位为三进制,但当十进位计到2,而个位计到4时清零,就为二十四进制了。
周为七进制数,按人们一般的概念一周的显示日期“日、1、2、3、4、5、6”,所以我们设计这个七进制计数器,应根据译码显示器的状态表来进行,如表1.1所示。
按表1.1状态表不难设计出“日”计数器的电路(日用数字8代替)。
所有计数器的译码显示均采用BCD—七段译码器,显示器采用共阴或共阳的显示器。
表1.1 状态表3.校时电路在刚刚开机接通电源时,由于日、时、分、秒为任意值,所以,需要进行调整。
置开关在手动位置,分别对时、分、秒、日进行单独计数,计数脉冲由单次脉冲或连续脉冲输入。
4.整点报时电路当时计数器在每次计到整点前六秒时,需要报时,这可用译码电路来解决。
即当分为59时,则秒在计数计到54时,输出一延时高电平去打开低音与门,使报时声按500Hz频率呜叫5声,直至秒计数器计到58时,结束这高电平脉冲;当秒计数到59时,则去驱动高音1KHz频率输出而鸣叫1声。
五、参考电路数字电子钟逻辑电路参考图如图1.3所示。
日 1~日时 00~23分 00~59秒 00~59z7图1.3 数字电子钟逻辑电路参考图六、参考电路简要说明1. 秒脉冲电路由晶振32768Hz经14分频器分频为2Hz,再经一次分频,即得1Hz标准秒脉冲,供时钟计数器用。
2. 单次脉冲、连续脉冲这主要是供手动校时用。
若开关K1打在单次端,要调整日、时、分、秒即可按单次脉冲进行校正。
如K1在单次,K2在手动,则此时按动单次脉冲键,使周计数器从星期1到星期日计数。
若开关K1处于连续端,则校正时,不需要按动单次脉冲,即可进行校正。
单次、连续脉冲均由门电路构成。
3. 秒、分、时、日计数器这一部分电路均使用中规模集成电路74LS161实现秒、分、时的计数,其中秒、分为六十进制,时为二十四进制。
从图3中可以发现秒、分两组计数器完全相同。
当计数到59时,再来一个脉冲变成00,然后再重新开始计数。
图中利用“异步清零”反馈到/CR端,而实现个位十进制,十位六进制的功能。
时计数器为二十四进制,当开始计数时,个位按十进制计数,当计到23时,这时再来一个脉冲,应该回到“零”。
所以,这里必须使个位既能完成十进制计数,又能在高低位满足“23”这一数字后,时计数器清零,图中采用了十位的“2”和个位的“4”相与非后再清零。
对于日计数器电路,它是由四个D触发器组成的(也可以用JK触发器),其逻辑功能满足了表1,即当计数器计到6后,再来一个脉冲,用7的瞬态将Q4、Q3、Q2、Q1置数,即为“1000”,从而显示“日”(8)。
4.译码、显示译码、显示很简单,采用共阴极LED数码管LC5011-11和译码器74LS248,当然也可用共阳数码管和译码器。
5.整点报时当计数到整点的前6秒钟,此时应该准备报时。
图3中,当分计到59分时,将分触发器QH置1,而等到秒计数到54秒时,将秒触发器QL置1,然后通过QL 与QH相与后再和1s标准秒信号相与而去控制低音喇叭呜叫,直至59秒时,产生一个复位信号,使QL清0,停止低音呜叫,同时59秒信号的反相又和QH相与后去控制高音喇叭呜叫。
当计到分、秒从59:59—00:00时,呜叫结束,完成整点报时。
6.呜叫电路呜叫电路由高、低两种频率通过或门去驱动一个三极管,带动喇叭呜叫。
1KHz 和500Hz从晶振分频器近似获得。
如图中CD4060分频器的输出端Q5和Q6。
Q5输出频率为1024Hz,Q6输出频率为512Hz。
课题二智力竞赛抢答器逻辑电路设计一、简述智力竞赛是一种生动活泼的教育形式和方法,通过抢答和必答两种方式能引起参赛者和观众的极大兴趣,并且能在极短的时间内,使人们增加一些科学知识和生活知识。