数电课程设计报告

数电仿真课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字电路的基本原理，掌握常见数字电路元件的功能及使用方法。

2. 学生能运用所学知识，分析并设计简单的数字电路系统。

3. 学生了解数电仿真软件的基本操作，能运用软件进行电路搭建、仿真测试及分析。

技能目标：1. 学生掌握数字电路的绘图技巧，能准确绘制电路图。

2. 学生具备运用数电仿真软件进行电路设计和调试的能力。

3. 学生能够通过小组合作，共同分析问题、解决问题，提高团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生对数字电路产生兴趣，增强对电子技术的学习热情。

2. 学生在课程学习中，培养严谨的科学态度和良好的工程意识。

3. 学生通过课程实践，体会科技发展对社会进步的推动作用，增强社会责任感。

课程性质：本课程为电子技术课程的一部分，侧重于数字电路的设计与仿真。

学生特点：学生为高中生，具备一定的电子技术基础，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。

在教学过程中，注重培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。

通过本课程的学习，使学生能够掌握数字电路的基本知识，具备实际设计和应用能力。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 数字电路基础知识：介绍数字电路的基本概念、原理，包括逻辑门、触发器、计数器等常见数字电路元件的功能及分类。

教材章节：第1章 数字电路基础内容安排：逻辑门（1课时）、触发器（1课时）、计数器（1课时）2. 数电仿真软件操作：教授如何使用数电仿真软件进行电路搭建、仿真测试及分析。

教材章节：第2章 数电仿真软件内容安排：软件安装与界面介绍（1课时）、电路搭建与仿真（2课时）3. 数字电路设计与分析：通过实例讲解数字电路的设计方法，使学生掌握电路分析技巧。

教材章节：第3章 数字电路设计与分析内容安排：简单电路设计（2课时）、复杂电路分析（2课时）4. 实践项目：组织学生进行小组合作，完成一个具有实际应用价值的数字电路设计项目。

数字电路课程设计报告数字电路课程设计报告1一、设计目的温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的掌握在各个领域有着广泛积极的意义。

如温室的温度掌握等。

另外随着数字电子技术的快速进展，将模拟电量转换成数字量输出的接口电路A/D转换器是现实世界中模拟信号向数字信号的桥梁。

在以往的A/D器件采样掌握设计中，多数是以单片机或CPU为掌握核心，虽然编程简约，掌握敏捷，但缺点是掌握周期长，速度慢。

单片机的速度极大的限制了A/D高速性能的利用，而FPGA的时钟频率可高达100MHz以上。

本设计进行时序掌握、码制变换，具有开发周期短，敏捷性强，通用技能好，易于开发、扩展等优点。

二、设计的基本内容本次设计主要是基于FPGA+VHDL的温度掌握系统，可编程器件FPGA和硬件描述语言VHDL的运用使得数字电路的设计周期缩短、难度减削。

设计采纳模块化思路，包括四个模块FPGA掌握ADC0809模块、分频模块、数据传输模块、元件例化模块,再加以整合实现整个系统，达到温度掌握的目的。

基于FPGA的信号采集系统主要有：A/D转换器，FPGA，RS232通信。

A/D转换器对信号进行会采集，A/D内部集成了采样、保持电路，可有效的降低误差，减削外围电路的设计，降低系统的功耗。

A/D在接受到指令后进行采集，FPGA采集掌握模块首先将采集到的通过A/D转换城的数字信号引入FPGA，而后对数字信号送往算法实现单元进行处理，并存于FPGA内部RAM中。

1.试验设计指标及要求：1.1课题说明：在体育竞赛、时间精确测量等场合通常要求计时精度到1%秒〔即10 ms〕甚至更高的计时装置，数字秒表是一种精确的计时仪表，可以担当此任。

本课题的设计任务设计一个以数字方式显示的计时器，即数字秒表。

1.2设计内容：a)数字秒表需求分析，信号及属性定义；b)电路原理设计、分析、参数计算，画出电路原理；c)电路安装与试验测试。

1.3设计要求：d)量程99.99 S，计时精度1%秒，计时结果动态显示，十进制格式；e)设置启动、清除信号，清除信号使输出结果，使电路复位到初始状态；f)设置暂停、停止信号，暂停、停止时均保持当前结果，直到清除信号有效时止；1.4总体设计思路：数字秒表由4个部分组成：精确的时钟源、十进制计数器、译码器、七段码或液晶显示电路。

数字电路课程设计报告1. 引言数字电路课程设计是电子信息类专业中的一门重要课程，通过该课程的学习，可以深入了解数字电路设计的原理和方法。

本报告旨在总结和展示数字电路课程设计的过程和成果。

2. 设计目标本次数字电路课程设计的目标是设计一个简单的计算器电路，能够实现加法和减法运算。

具体要求如下：1.采用组合逻辑电路设计，不使用任何存储器元件。

2.输入端包括两个4位二进制数，输出端包括一个4位二进制数和一个进位信号。

3.采用基本门电路实现加法和减法运算，例如AND、OR、XOR等。

4.设计合理的测试用例，验证计算器电路的正确性。

3. 设计思路3.1 加法器设计思路加法器是计算器电路中最基本的模块之一。

我们采用全加器的设计思路来实现加法器。

全加器的真值表如下： | A | B | Cin | Sum | Cout | |—|—|—–|—–|——| | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | | 1 | 0 | 0 | 1 |0 | | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 1 |1 | 1 |由于需要实现4位二进制数的加法，我们将采用4个全加器进行级联来实现。

3.2 减法器设计思路减法运算可以转换为加法运算来实现。

我们可以使用补码的方式实现减法器。

补码的求法为：先对减数取反（按位取反），然后加1。

将减法运算转换为加法运算后，实质上是将被减数加上减数的补码进行运算。

4. 数字电路设计4.1 加法器电路设计我们采用逻辑门电路实现全加器。

以下是全加器的电路设计图：全加器电路设计图全加器电路设计图4.2 减法器电路设计为了实现减法器，我们需要对输入的B进行取反操作，并且在B的最低位输入一个常数值1。

以下是减法器的电路设计图：减法器电路设计图减法器电路设计图5. 性能评估为了验证设计的正确性和稳定性，我们设计了一系列的测试用例对计算器电路进行测试。

川大数电课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解数字逻辑电路的基本原理和组成；2. 培养学生运用数学工具分析数字电路的能力，包括逻辑函数、逻辑代数和状态机；3. 使学生了解数字电路在实际工程中的应用，如计算机、通信和控制系统。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单数字电路的能力，如组合逻辑电路和时序逻辑电路；2. 提高学生使用相关软件（如Multisim、Quartus II等）进行数字电路仿真和实现的能力；3. 培养学生团队协作能力和问题解决能力，能够针对实际问题进行讨论、分析和提出解决方案。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学生探索电子技术领域的热情；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯，提高学生的自主学习能力；3. 引导学生关注数字电路技术的发展趋势，了解其在国家经济和国防建设中的作用，增强学生的社会责任感。

课程性质：本课程为电子信息工程专业核心课程，理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和创新能力。

学生特点：学生已具备一定的高等数学、电路基础知识和电子技术基础，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。

教学要求：根据课程性质、学生特点，结合本课程目标，教师应采用启发式教学、案例教学和实验教学等方法，充分调动学生的积极性，提高教学效果。

在教学过程中，注重分解课程目标为具体学习成果，以便于后续教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 数字逻辑基础：介绍数字逻辑电路的基本概念、逻辑门电路、逻辑函数及其表示方法，对应教材第1章至第3章。

2. 组合逻辑电路：讲解组合逻辑电路的设计与分析方法，包括编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元等，对应教材第4章。

3. 时序逻辑电路：阐述时序逻辑电路的原理和设计方法，包括触发器、计数器、寄存器、状态机等，对应教材第5章至第6章。

4. 数字电路设计方法：介绍数字电路设计的基本流程和方法，包括设计规范、硬件描述语言（HDL）编程、仿真和测试，对应教材第7章。

《数电课设报告》摘要：利用数字电子技术基础知识设计一个计数报警器，该计数报警器的设计采用的元件主要有译码器74ls247、十进制计数器74ls192、555组成的单稳态触发器。

该计数报警器计数最大值是99，当计数溢出时放出声光报警，报警时间为10秒，计数脉冲由按钮和555组成的单稳态触发器产生。

关键词：555定时器；计数器；触发器；译码器；数码管1、课题设计背景1.1了解数字电路系统的定义及组成数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。

输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。

比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。

模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。

在设计输入电路时，必须首先了解输入信号的性质，接口的条件，以设计合适的输入接口电路。

1.2掌握时钟电路的作用及基本构成时钟电路是数字电路系统中的灵魂，它属于一种控制电路，整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。

时钟电路包括主时钟振荡电路及经分频后形成各种时钟脉冲的电路。

比如多路可编程控制器中的555多谐振荡电路，数字频率计中的基准时间形成电路等都属于时钟电路。

设计时钟电路，应根据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其他控制信号结合产生系统所需的各种时钟脉冲。

2、设计任务目的和要求2.1设计任务：设计一个到计数达99时报警的计数报警器2.2设计要求：a、设计一个计数报警器；b、计数最大值为99；c、计数达到最大时发出声光报警信号，报警时间长度为10秒，报警信号用红色1led表示；d、计数脉冲用按钮产生。

3、设计方案选取经过任务分析可得，本设计用到两片74ls192组成100进制计数，用两片74ls47来驱动两个七段共阳极数码管，需要一个电平开关作为手动脉冲控制，计数的次数由数码管显示。

需要一片555定时器若干电阻、电容，构成多谐振荡器，然后用555定时器组成多谐振荡器电路产生10秒脉冲驱动扬声器和led，以此来产生报警信号。

一、实验目的1. 熟悉数字电路的基本组成和设计方法。

2. 学习组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与实现。

3. 掌握Verilog HDL语言进行数字电路的设计与仿真。

4. 提高数字电路分析与设计能力。

二、实验内容本次实验主要设计一个数字钟电路，要求实现以下功能：1. 显示时、分、秒，时间周期为24小时。

2. 时间基准为1秒对应1Hz的时钟信号。

3. 可通过按键进行校时。

三、实验原理数字钟电路主要由以下部分组成：1. 振荡器：产生基准时钟信号。

2. 分频器：将基准时钟信号分频，得到1Hz的时钟信号。

3. 计数器：对1Hz的时钟信号进行计数，实现秒、分、时的计时。

4. 显示器：将计时结果显示出来。

5. 校时电路：通过按键进行校时操作。

四、实验步骤1. 使用Verilog HDL语言编写数字钟电路的代码。

2. 使用ModelSim进行仿真，验证电路功能。

3. 将代码编译并下载到FPGA芯片上。

4. 在FPGA开发板上进行实验，测试电路功能。

五、实验代码```verilogmodule digital_clock(input clk, // 基准时钟信号input rst_n, // 复位信号，低电平有效 input set, // 校时按键output [5:0] h, // 时output [5:0] m, // 分output [5:0] s // 秒);reg [23:0] counter; // 计数器reg [23:0] h_counter; // 时计数器reg [23:0] m_counter; // 分计数器reg [23:0] s_counter; // 秒计数器// 时计数器always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif (!rst_n) beginh_counter <= 24'd0;end else beginif (counter >= 24'd86400) beginh_counter <= h_counter + 24'd1;counter <= 24'd0;end else begincounter <= counter + 24'd1;endendend// 分计数器always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) beginm_counter <= 24'd0;end else beginif (h_counter >= 24'd24) beginm_counter <= m_counter + 24'd1; h_counter <= 24'd0;end else beginm_counter <= m_counter + 24'd1; endendend// 秒计数器always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begins_counter <= 24'd0;end else beginif (m_counter >= 24'd59) begins_counter <= s_counter + 24'd1;m_counter <= 24'd0;end else begins_counter <= s_counter + 24'd1;endendend// 时、分、秒输出assign h = h_counter[5:0];assign m = m_counter[5:0];assign s = s_counter[5:0];endmodule```六、实验结果1. 仿真结果：使用ModelSim对代码进行仿真，验证电路功能。

《数字电子技术基础》课程设计报告题目简易数字频率计姓名顺专业班级 13电子信息工程C132班指导教师郝海辉日期 2015-7-1目录一、设计任务与要求…………………………………………………二、元器件简介……………………………………………………三、设计原理及分析…………………………………………………四、设计中的问题及改进…………………………………………五、总结……………………………………………………………简易数字频率计电路的设计一、设计任务与要求1.设计简易数字频率计完成正弦波、矩形波以及任意脉冲信号频率的测量。

测频围为1—999999Hz，分两个频段： 1～999Hz,1KHz～999KHz。

2. 用LED数码管，显示十进制的测量结果，其结果为待测信号的频率。

二、元器件介绍1.十进制计数器74LS160，引脚图如下：74LS160的功能如下：输入输出CP LD CLR EP ET Q××0 ××全“L”↑0 1 ××预置数据↑ 1 1 1 1 计数× 1 1 0 ×保持× 1 1 ×0 保持2 .74LS112引脚图如下：功能表如下：INPUTS OUTPUTS /PRE /CLR CLK J K Q /Q ------------------------------------------------L H X X X H LH L X X X L HL L X X X H HH H ↓ L L Q0 /Q0H H ↓ H L H LH H ↓ L H L HH H ↓ H H TOGGLE H H ?H X X Q0 /Q03．与门7408引脚图如下：功能表如下：4.定时器555555定时器是一种多用途的数字和模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多振荡器。

由于使用方便灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。

彩灯数电课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握彩灯电路的基本原理，理解数字电路在生活中的应用。

2. 学会使用基本的电子元件，如电阻、电容、二极管等，并了解它们在彩灯电路中的作用。

3. 掌握数字电路的逻辑关系，如与、或、非等，并能将其应用于彩灯电路的设计。

技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能独立完成彩灯电路的搭建和调试。

2. 提高学生问题解决能力，能分析并解决彩灯电路中可能出现的问题。

3. 培养学生团队协作能力，能在小组内共同完成彩灯电路的设计与制作。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识，提高学习积极性。

2. 培养学生环保意识，了解电子垃圾的处理方法，关注可持续发展。

3. 培养学生尊重劳动、热爱劳动的观念，认识到技术工人对社会的重要性。

本课程针对五年级学生特点，结合数字电路基础知识，以实践操作为主，注重培养学生的动手能力和问题解决能力。

通过本课程的学习，学生能够将所学知识应用于实际生活，提高对电子技术的认识和兴趣，同时培养良好的情感态度和价值观。

后续教学设计和评估将围绕以上目标进行，确保课程目标的实现。

二、教学内容本课程教学内容依据课程目标，结合教材第五章“数字电路基础”展开，主要包括以下三个方面：1. 数字电路基本原理：介绍数字电路的概念、特点及应用，重点讲解逻辑门电路的原理和功能，包括与门、或门、非门等。

2. 彩灯电路设计与制作：结合教材内容，指导学生使用基本电子元件，如电阻、电容、二极管等，设计并搭建彩灯电路。

教学内容包括：- 彩灯电路的原理及元件选择；- 电路图的绘制与解读；- 实际操作，电路搭建与调试。

3. 数字电路应用拓展：以彩灯电路为基础，拓展数字电路在其他领域的应用，如计时器、计数器等。

教学大纲安排如下：第一课时：数字电路基本原理及逻辑门电路介绍；第二课时：彩灯电路原理及元件选择；第三课时：电路图绘制与解读；第四课时：实际操作，彩灯电路搭建与调试；第五课时：数字电路应用拓展及创新设计。

目录汽车尾灯控制电路设计第一章设计指标 (3)设计指标 (3)第二章系统概述.......................................... .. .. (3)2.1设计思想 (3)2.2可行性论证 (5)2.3各功能的组成 (5)2.4总体工作过程 (5)第三章单元电路设计与分析 (6)3.1各单元电路的选择 (6)3.2设计及工作原理分析 (9)第四章电路的组构与调试.......................................... (9)4.1 遇到的主要问题 (9)4.2 现象记录及原因分析 (9)4.3 解决措施及效果 (9)4.4 功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据 (9)第五章结束语 (9)5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明 (9)5.2 总结设计的收获与体会 (9)附图(电路图、电路总图) (11)参考文献 (11)第一部分：汽车尾灯控制电路设计第一章设计指标用6个发光二极管模拟汽车尾部左、右两侧的3个尾灯，用开关模拟左转、右转、刹车、倒车和检查控制。

当汽车处于左转或右转状态时，左侧或右侧的3个汽车尾灯按照左循环或有循环的顺序以1Hz的频率依次轮流点亮。

当刹车键按下时，汽车所有的尾灯同时长亮。

当倒车键按下时，汽车所有的尾灯以1Hz 的频率闪烁，同时蜂鸣器以0.5s响、0.5秒停的方式鸣响。

4个按键优先级别最高为倒车。

若转弯键和刹车键同时按下，转弯侧的灯轮流循环亮，另一侧的灯长亮。

若左转、右转按键同时按下，做刹车处理。

第二章系统概述2.1设计思想分析设计要求可知，电路主要根据三个按键对两组6个发光二极管进行控制。

发光二极管的点亮模式有3种：循环轮流点亮，闪烁，长亮。

发光二极管循环轮流点亮采用的是计数器控制译码器实现电路，闪烁点亮和蜂鸣器鸣响采用的是一定频率的脉冲信号控制。

左右两组尾灯模式对称，所以采用的是相同的模式控制。

每组尾灯有3路输出，采用三进制计数器控制2—4译码器74139m实现，74139m为高电平有效。

数字电路课程设计报告题目: 两位十进制计数显示器院系信息工程学院专业通信工程学号 AP*******学生姓名指导教师报告日期2013年4月1.设计任务与要求本设计主要采用芯片有555定时器、74LS162计数器、74LS48七段字形译码器, 以及七段LED数码管。

能过以上元器件的组合, 构成一个两位十进制计数显示器, 实现循环依序显示0~99的数字。

要求每位同学独立设计电路原理图, 制作PCB电路板并印制上自己的学号。

2.电路设计2.1.电路组成框图图1 电路组成框图本设计的电路组成框图如图1所示。

电路的基本工作原理: 首先通过波形产生电路产生—方波脉冲作为时钟信号, 将此信号输入到计数电路中, 编译成—4位十进制信号输出, 经显示驱动电路译码—7位输出信号驱动七段LED显示器, 使其从0~9循环显示字形。

2.2.电路总原理图图2 电路总原理图电路总原理图主要有波形产生模块、计数模块、驱动显示模块及显示模块组成。

如图所示, 波形产生模块通过555产生周期为1.023s的方波, 周期的大小是由R1.R2.C2决定, 然后通过74LS162进行计数再由驱动电路驱动显示两位十进制计数器。

2.3.各模块工作原理2.3.1波形产生电路表1 555定时逻辑功能表图3 555定时器内部结构图4 555波形产生电路如图所示。

波形产生如555定时器构成, 555构成多谐振荡电路工作原理如下:接通电源后, 电源VDD通过R1和R2对电容C2充电, 当Uc<1/3VDD时, 振荡器输出Vo=1, 放电管截止。

当Uc充电到≥2/3VDD后, 振荡器输出Vo翻转成0, 此时放电管导通, 使放电端(DIS)接地, 电容C通过R2对地放电, 使Uc下降。

当Uc下降到≤1/3VDD后, 振荡器输出Vo又翻转成1, 此时放电管又截止, 使放电端(DIS)不接地, 电源VDD通过R1和R2又对电容C2充电, 又使Uc从1/3VDD上升到2/3VDD,触发器又发生翻转, 如此周而复始, 从而在输出端Vo得到连续变化的振荡脉冲波形。