数字电路课程设计实例

西安邮电学院数字电路课程设计报告书——多路彩灯控制器系部名称：学生姓名：专业名称：班级：实习时间：一、实验目的：根据知识掌握情况和兴趣选择题目，给出功能设计方案，插接、调试电路，完成要求的任务，达到巩固和应用“电子技术基础”和“数字电路与逻辑设计”课程基本理论和方法，初步掌握模拟与数字电路系统设计基本方法的目的。

二、实验要求：设计一个4路移存型彩灯控制器，彩灯用发光二极管LED模拟，具体要求如下：1、能演示三种花型，花型自拟。

2、选作：彩灯明暗变换节拍为1.0s和0.5s，两种节拍交替运行。

三、实验元件：555定时器 1个74194 2个74161 2个7404 2个电阻150kΩ 1个电阻4.7 kΩ 1个电容4.7uF 1个电容0.1 uF 1个四、总体方案的设计：经过分析问题及初步的整体思考，设计方案如下：整体功能的实现需要以下三个模块来实现：花型的演示及控制模块，节拍控制模块，时钟信号的产生。

时钟信号的产生由一个555多频振荡器来实现，花型的演示由两个74194（双向移位寄存器）来实现，花型的控制功能由两个74161（四位二进制同步计数器）。

花型演示电路花型控制节拍控制电路花型控制节拍控制电路五、单元电路的设计：1，时钟信号一片555加上电容及电阻实现电容：4.7μf 0.01μf电阻：150 kΩ 4.7 kΩR 4DC7Q 3G N D1V C C8TR 2TH6CV5U1555R1150kR24.7kC10.1ufC24.7ufD 03D 14D 25D 36Q 015Q 114Q 213Q 312D 03D 14D 25D 36S R 2S L 7C L K 11S 09S 110M R1Q 015Q 114Q 213Q 312U774194D 03Q 014D 14Q 113D 25Q 212D 36Q 311R C O15E N P 7E N T 10C L K 2L O A D 9M R1U474161D 03Q 01441312U2:A74041312U2:D74041110U2:E740498U2:F 740412U3:A740434U3:B 7404D1LED-REDD2LED-REDD3LED-REDD4LED-REDD5LED2,花型控制电路花型控制电路可利用74194移存器作为彩灯演示电路用两个74161来作为花型控制电路。

设计资料1加减法运算电路设计1．设计内容及要求1.设计一个4位并行加减法运算电路，输入数为一位十进制数，且作减法运算时被减数要大于或等于减数。

2.led 灯组成的七段式数码管显示置入的待运算的两个数，按键控制运算模式，运算完毕，所得结果亦用数码管显示。

3.提出至少两种设计实现方案，并优选方案进行设计2.结构设计与方案选择2.1电路原理方框图电路原理方框图如下→ →图1-1二进制加减运算原理框图如图1-1所示，第一步置入两个四位二进制数（要求置入的数小于1010），如（1001）2和（0111）2，同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9和7；第二步通过开关选择运算方式加或者减；第三步，若选择加运算方式，所置数送入加法运算电路进行运算，同理若选择减运算方式，则所置数送入减法运算电路运算；第四步，前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。

即：若选择加法运算方式，则（1001）2+（0111）2=（10000）2 十进制9+7=16置数开关选择运算方式加法运算电路减法运算电路译码显示计算结果显示所置入的两个一位十进制数并在七段译码显示器上显示16.若选择减法运算方式，则（1001）2-（0111）2=（00010）2十进制9-7=2 并在七段译码显示器上显示02.2.2加减运算电路方案设计2.2.1加减运算方案一如图2-2-1所示：通过开关S2——S9接不同的高低电平来控制输入端所置的两个一位十进制数，译码显示器U13和U15分别显示所置入的两个数。

数A 直接置入四位超前进位加法器74LS283的A4——A1端，74LS283的B4——B1端接四个2输入异或门。

四个2输入异或门的一输入端同时接到开关S1上，另一输入端分别接开关S6——S9，通过开关S6——S9控制数B的输入。

当开关S1接低电平时，B与0异或的结果为B，通过加法器74LS283完成两个数A和B的相加。

当开关S1接高电平时，B与1异或的结果为B非，置入的数B在74LS283的输入端为B的反码，且74LS283的进位信号C0为1，其完成S=A+B （反码）+1，实际上其计算的结果为S=A-B完成减法运算。

实验三旋转灯光电路与追逐闪光灯电路一、实验目的1．熟悉集成电路CD4029、CD4017、74LS138的逻辑功能。

2．学会用74LS04、CD4029、74LS138组装旋转灯光电路。

3. 学会用CD4069、CD4017组装追逐闪光灯电路。

二、实验电路与原理1．旋转灯光电路：图3-1 旋转灯光电路将16只发光二极管排成一个圆形图案，按照顺序每次点亮一只发光二极管，形成旋转灯光。

实现旋转灯光的电路如图3-1所示，图中IC1、R1、C1组成时钟脉冲发生器。

IC2为16进制计数器，输出为4位二进制数，在每一个时钟脉冲作用下输出的二进制数加“1”。

计数器计满后自动回“0”，重新开始计数，如此不断重复。

输入数据的低三位同时接到两个译码器的数据输入端，但是否能有译码器输出取决于使能端的状态。

输入数据的第四位“D”接到IC3的低有效使能端G2和IC4的高有效使能端G1，当4位二进制数的高位D为“0”时，IC4的G1为“0”，IC4的使能端无效，IC4无译码输出，而IC3的G2为“0”，IC3使能端全部有效，低3位的CBA数据由IC3译码，输出D＝0时的8个输出，即低8位输出（Y0～Y7）。

当D为“1”时IC3的使能端处于无效状态，IC3无译码输出；IC4的使能端有效，低3位CBA数据由IC4译码，输出D＝1时的8个输出，即高8位输出（Y8～Y15）。

由于输入二进制数不断加“1”，被点亮的发光二极管也不断地改变位置，形成灯光地“移动”。

改变振荡器的振荡频率，就能改变灯光的“移动速度”。

注意：74LS138驱动灌电流的能力为8mA，只能直接驱动工作电流为5mA的超高亮发光二极管。

若需驱动其他发光二极管或其他显示器件则需要增加驱动电路。

2. 追逐闪光灯电路图3-2追逐闪光灯电路（1）．CD4017的管脚功能CD4017集成电路是十进制计数／时序译码器，又称十进制计数／脉冲分频器。

它是4000系列CMOS数字集成电路中应用最广泛的电路之一，其结构简单，造价低廉，性能稳定可靠，工艺成熟，使用方便。

数字电路课程设计设计报告课题名称：密码锁设计成员1：设计成员2：设计成员3：密码锁一、目录1、设计项目综述 (2)2、设计方案及分析 (3)2.1设计方案 (3)2.2设计分析 (4)2.3方案优缺点 (4)3、电路原理分析 (5)3.1模块1：八进制优先编码器74ls148 (5)3.2模块2：4位双稳锁存器74LS75 (6)3.3模块3：4位数字比较器74LS85 (8)3.4模块4：可预置bcd计数器74LS160 (9)3.5 总图 (14)4、总结 (16)4.1设计中遇到的问题及解决方法 (17)4.2设计方案中需要改进的地方 (17)4.3这次设计中的收获和教训 (17)二、设计项目综述：1、可以预置1位十进制数密码，并保存密码。

2、开锁时，输入正确密码，按开锁键，锁打开。

3、当输入密码时，数码管显示相应的输入数字。

密码输入错误时计数一次,当输入错误密码连续达到四次，拒绝再输入密码。

需用复位键将其还原才能再次输入。

4、输入密码时，数码管8显示密码的数值。

拒绝输入密码时，只显示0。

按开锁键时，数码管5显示密码输入错误的次数；当错误次数连续少于4次以下时，则当输入密码正确时数码管5清“0”。

5、开锁指示灯亮表示锁已经打开。

三、设计方案及分析1、设计方案根据以上密码锁的设计任务，我们拟定的方案可以简略的如以下框图所示：2、方案分析（1）密码输入：由于要求通过每按一个输入键时直接显示为对应的十进制数密码，所以需要将二进制数转换为对应的十进制数。

根据前面这个要求，我们有两个选择74ls147和74ls148。

74ls147与74ls148比较，74ls148比74ls147多一个功能端。

使用74ls148可以实现输入四次错误自动锁定。

虽74ls148总的输入键只有8个，使用两块74ls148，并他们通过级联可以解决0~9输入。

当多过输入端同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码，这个编码就是我们要的对应的十进制数。

摘要本次课程设计的任务是设计一个具有加减运算功能的简易计算器，并通过合适的方式来显示最后的计算结果。

此次设计电路的完成主要是利用简单的数字电路和电路逻辑运算来进行的。

简易加减计算器电路主要是对数据的输入与显示，数据的加减运算，数据的输出与显示三个主要的方面来设计研究完成的。

在输入电路的部分，我们通过开关的闭合与断开来实现数据的输入，开关闭合接入高电平“1”，断开接入低电平“0”。

而输入的数据将通过显示译码管以十进制的形式显示出来。

由于输入二进制的位数较多，我们采用个位十位分别输入的方式来简化电路。

加减运算电路则主要通过加法器来实现的。

设计电路时，我们将个位和个位、十位和十位分别接入一片加法器。

在进行加法运算时我们所选择的加法器是完全符合要求的，但是在进行减法运算时加法器就不能满足我们的设计要求了。

因此我们将减法转换为加法进行运算，运算时采用补码的形式。

在进行减法时通过异或门将减数的原码全部转换为补码，输入加法器中进行相加。

最后将进位信号加到十位的运算电路上就实现了加减法的运算电路。

在显示电路中，由加法器输出的数据是二进制码。

这些码可能表示超过十的数字，所以显示译码管就不能正确的显示出数字了。

此时要将二进制转化成BCD码，再将BCD 码送到显示译码管中就可以将计算所得的数字显示出来了。

概述1.1设计题目：简易加减计算器1.2设计任务和要求：1）用于两位以下十进制数的加减运算。

2）以合适的方式显示输入数据及计算结果。

1.3设计方案比较：方案一：输入十进制的数字，再通过编码器对十进制的数字进行编码，输出二进制的数据。

运用显示译码器对输入的数字以十进制的形式进行显示。

在进行加减计算的时候将二进制数字运用数模转换，然后再进行相加减。

然后将这些模拟信号再次转换成数字信号转换成数字信号，再将数字信号输入到显示译码管中来显示数剧。

这个方案中要进行数模转换和模数转换所需要的电路器件有些复杂，并且转换的时候需要很长的时间，而且转换以后数值的精度不高。

数字电路课程设计-数字式定时开关设计本设计旨在设计一个数字式定时开关，即可设置时间后自动控制开关的开/关状态。

该设计采用120V AC电源。

整个系统的核心是AT89C51微控制器。

在控制电路中，用户可以设置开关的启动时间和关闭时间。

在此设计中，我们使用了倒计时计数器，可以使开关在设定时间到达时自动关闭或打开。

以下是数字电路课程设计-数字式定时开关设计的详细说明：材料清单：1. AT89C51微控制器2. 16位数码管显示模块3. 蜂鸣器4. LED灯5. 继电器6. 按钮开关7. 电源电线8. 杜邦线9. 电阻和电容电路设计：图-1：数字式定时开关电路图如上图所示，整个电路由AT89C51微控制器，计数器，16位数码管，继电器，蜂鸣器，LED灯和按钮开关组成。

整个电路的供电电压为120V AC。

MCU输入为120V交流电源电压，为保证MCU安全，采用了稳流二极管电路降压至5V，在MCU和计数器外部电路中采用了电阻器和电容器滤波处理。

在该电路中，16位数码管用于显示倒数计时器的时间。

数码管显示模块使用计时寄存器来设置显示时间和更改时间。

倒计时计数器由74LS192芯片实现。

继电器用于控制电源的开关。

按键用于启动和停止计数器以触发继电器开关的动作。

操作：1. 设置时间：按下时间设置按钮，数码管显示时间设置，你可以更改时间，包括小时和分钟，用按键切换需要更改的位。

设置完成后，按时间设置按钮再次退出时间设置模式。

2. 开始计时：按下开始/停止按钮，计时器开始倒计时，同时继电器也开始工作。

3. 关闭计时器：当计时器到达指定时间后，它将停止计数并触发继电器打开/关闭开关。

此时，LED灯将发出信号。

总结：数字式定时开关是一种非常实用的电路设计，它可以自动打开/关闭设备，而无需实时操作。

此设计通过采用AT89C51微控制器和倒计时计数器等组件，实现了大量自动控制电路的功能。

设计过程中，需要注意安全问题，保证电路稳定运行，同时合理设计各个模块，并进行联合测试验收。

数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称：通信与信息工程工程学院学生姓名：专业名称：信息工程班级：信息工程实习时间：2012年6月18 日——2012年6月29 日课程设计报告一．课程设计题目：四路数字抢答器二．任务和要求：设计一个数字式抢答器，具体要求如下：1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号实在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号，绿灯亮。

2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号；红灯亮。

3．选做：在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。

4．选做：不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。

三．总体方案的选择方案一：其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”，定时器显示时间(0秒)；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号；由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。

在主持人读完题目后，将开关接上电源，宣布"开始"抢答，定时器开始计时，选手在10秒内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、绿灯提示。

当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示经过的时间。

如果再次抢答必须由主持人再次操作“清零”和“开始”状态开关。

方案二：方案二与方案一的原理大致相同，区别在于方案二是“先锁后编”，后者是“先编后锁”：方案一的实现要用148优先编码器，实IN管脚的控制却比较复杂，还要设法控制75的使能端；方际中其7案二则直接将抢答信号作为75锁存器的输入信号，再使用或非门来实现编码，且其只受锁存电路的控制，所以只需控制好75 的使能端即可。

故采用方案二。

四．单元电路的设计1.脉冲电路：由555电路提供CP脉冲信号2.抢答锁存电路：在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由7475来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75真值表：D C Q1 1 174LS75的管脚图为：7475功能表E2-3D2D3D0Vcc当有一组队员按下开关后（高电平有效），Q1,Q2,Q3,Q4中有一个信号为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0，接入G12,G34,7475实现锁存功能，保持状态不变。

《数字逻辑电路设计》课程设计报告题目：红绿灯控制器指导教师：***设计人员：李璧江学号：**********班级：电信132日期：2015.5.7目录第I 条学习目的 (3)节1.01 设计起源 (3)节 1.02 设计目的 (3)第II 条设计任务书及基本要求 (3)节 2.01 基本要求 (3)节 2.02 设计任务书 (4)节 2.03 设计的一般方法及提示 (5)第III 条设计框图及整机概述 (5)第IV 条各单元电路的设计方案及原理说明 (6)节 4.01 计数器的连接和置数 (6)节 4.02 计数器的选通和转换处理 (8)节 4.03 交通灯的连接 (10)第V 条调试过程及结果分析 (11)节 5.01 计数器调试 (11)节 5.02 数码管显示调试 (11)节 5.03数码管的连接 (11)节 5.04 计数器的选通和转换调试 (12)第VI 条设计丶安装及调试中的体会 (14)第VII 条对本次课程设计的意见及建议 (15)第VIII 条附录 (16)节8.01 元器件清单 (16)节8.02 整机逻辑电路图 (16)第 I 条学习目的节 1.01设计起源数字电路发展到今天，其设计思想，方法，手段的变化。

节 1.02设计目的1、掌握数字系统的分析和设计方法；2、能够熟练地、合理地选用集成电路器件；提高电路布局、布线及检查和排除故障的能力；3、培养书写综合实验报告的能力。

第 II 条设计任务书及基本要求节 2.01基本要求1、根据设计任务要求，从选择设计方案开始，首先按单元电路进行设计，选择合适的元器件，最后画出总原理图。

2、通过仿真、电路调试，能实现相应的计时功能、逻辑功能，直至实现任务要求的全部功能。

对电路要求布局合理、走线清楚、工作可靠。

3、写出完整的课程设计报告，其中包括调试中出现异常现象的分析和讨论。

节 2.02设计任务书任务：红绿灯控制器基本设计要求：仿真实现，设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能（1）东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。

数字电路课程设计一、概述任务：通过解决一两个实际问题，巩固和加深在课程教学中所学到知识和实验技能，基本掌握惯用电子电路普通设计办法，提高电子电路设计和实验能力，为此后从事生产和科研工作打下一定基本。

为毕业设计和此后从事电子技术方面工作打下基本。

设计环节：依照题目拟定性能指标，电路预设计，实验，修改设计。

衡量设计原则：工作稳定可靠，能达到所规定性能指标，并留有恰当裕量；电路简朴、成本低；功耗低；所采用元器件品种少、体积小并且货源充分；便于生产、测试和维修。

二、惯用电子电路普通设计办法惯用电子电路普通设计办法是：选取总体方案，设计单元电路，选取元器件，计算参数，审图，实验（涉及修改测试性能），画出总体电路图。

1．总体方案选取设计电路第一步就是选取总体方案。

所谓总体方案是依照所提出任务、规定和性能指标，用品有一定功能若干单元电路构成一种整体，来实现各项功能，满足设计题目提出规定和技术指标。

由于符合规定总体方案往往不止一种，应当针对任务、规定和条件，查阅关于资料，以广开思路，提出若干不同方案，然后仔细分析每个方案可行性和优缺陷，加以比较，从中取优。

在选取过程中，惯用框图表达各种方案基本原理。

框图普通不必画得太详细，只要阐明基本原理就可以了，但有些核心某些一定要画清晰，必要潮流需画出详细电路来加以分析。

2．单元电路设计在拟定了总体方案、画出详细框图之后，便可进行单元电路设计。

（1）依照设计规定和已选定总体方案原理框图，拟定对各单元电路设计规定，必要时应详细拟定重要单元电路性能指标，应注意各单元电路互相配合，要尽量少用或不用电平转换之类接口电路，以简化电路构造、减少成本。

（2）拟定出单元电Array路规定后，应全面检查以遍，的确无误后方可按一定顺序分别设计各个单元电路。

（3）选取单元电路构造形式。

普通状况下，应查阅关于资料，以丰富知识、开阔眼界，从而找到合用电路。

如果的确找不到性能指标完全满足规定电路时，也可选用与设计规定比较接近电路，然后调节电路参数。

十进制加减法数字电路课程设计报告Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998设计名称：设计一个一位十进制加减法器设计内容：1、0-9十个字符和“+”“-”分别对应一个按键，用于数据输入。

2、用一个开关控制加减法器的开关状态。

3、要求在数码显示管上显示结果。

设计目的与要求：1、学习数字逻辑等电路设计方法，熟知加减法器、编码器、译码显示的工作原理及特点；2、培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。

设计环境或器材、原理与说明：环境：利用多功能虚拟软件Multism8进行电路的制作、调试，并生成文件。

器材：74LS283或者4008， 4个异或门（一片74LS86）（减法）；74LS08，3输入或门（加法） 设计原理:图1分析：如图1所示，第一步置入两个四位二进制数（要求置入的数小于1010），如（1001）2和（0111）2，同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9和7；第二步通过开关选择运算方式加或者减；第三步，若选择加运算方式，所置数送入加法运算电路进行运算，同理若选择减运算方式，则所置数送入减法运算电路运算；第四步，前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。

设计过程（步骤）或程序代码：实验电路：1:减法电路的实现：（1）：原理：如图1所示（如下），该电路功能为计算A-B。

若n位二进制原码为N原，则与它相对应的补码为N补=2n-N原，补码与反码的关系式为N 补=N反+1，A-B=A+B补-2n=A+B反+1-2n(2)：因为B○+1= B非，B○+0=B，所以通过异或门74LS86对输入的数B求其反码，并将进位输入端接逻辑1以实现加1，由此求得B的补码。

加法器相加的结果为：A+B反+1，(3)：由于2n=24=(10000)2,相加结果与相2n减只能由加法器进位输出信号完成。

当进位输出信号为1时，它与2n的差为0；当进位输出信号为0时，它与2n差值为1，同时还要发出借位信号。

数电课程设计
（实用版）
目录
1.数电课程设计的概念和意义
2.数电课程设计的主要内容
3.数电课程设计的流程和方法
4.数电课程设计的实践案例
5.数电课程设计的注意事项
正文
数电课程设计，全称为数字电路课程设计，是电子信息工程、通信工程等相关专业教育中的一项重要实践环节。

它旨在帮助学生深入理解和掌握数字电路的基本原理、分析方法和设计技巧，从而提高学生在数字电路领域的实际工程能力。

一、数电课程设计的概念和意义
数字电路课程设计是学生在学习数字电路理论知识的基础上，通过实际操作设计数字电路系统，以培养学生解决实际问题的能力。

它既是对学生所学知识的巩固，也是对其创新思维和实践能力的锻炼。

二、数电课程设计的主要内容
数电课程设计的主要内容包括：组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计、数字系统设计等。

学生需要根据实际需求，设计出满足特定功能的数字电路系统。

三、数电课程设计的流程和方法
数电课程设计的流程一般包括：需求分析、系统设计、电路设计、仿真验证和报告撰写等。

在设计过程中，学生需要运用所学的数字电路知识，
采用适当的设计方法和技巧，完成系统的设计。

四、数电课程设计的实践案例
例如，设计一个 4 位二进制同步计数器，需要分析计数器的工作原理，设计出满足要求的电路图，并进行仿真验证。

五、数电课程设计的注意事项
在设计过程中，学生需要注意以下几点：一是确保设计方案的正确性，二是注意电路的可行性和可实现性，三是注意仿真验证的准确性，四是注意报告的撰写规范。

数字电子技术课程设计报告题目名称：彩灯循环控制电路设计姓名：程小松学号：150712162班级：15电本6班指导教师：张媛山西工程技术学院信息工程与自动化系数电课程设计任务书一、设计题目：彩灯循环控制电路设计二、设计任务：1）巩固和加强《数字电子技术基础》课程的理论知识；2）掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程；3）掌握电子电路安装和调试及故障排除方法，学会用Multisim软件对进行电路仿真操作；4）通过查阅手册和文献资料，提升独立分析问题和解决问题的能力；5）培养创新能力和创新思维。

三、设计报告：1、格式要求：⑴页面：A4，上下左右页边距2.0厘米。

⑵题目：小二黑体加粗；大标题：三号黑体加粗；小标题：小四黑体加粗；正文：五号宋体。

⑶页码：底部居中。

2、报告内容：1.封面2.内容提要3.正文1)设计要求2)题目分析3）设计思路与原理4）电路图的仿真5）心得体会6）参考文献四、进度安排：五、参考资料：[1] 康华光.电子技术基础-数字部分[M].华中理工大学教研室.[2] 高吉祥.电子技术基础-实验与课程设计[M]. 电子工业出版社.[3] 付子仪.电子技术课程指导书[M]. 河南理工大学.目录一、内容提要 (1)二、课程设计目的 (2)三、课程设计要求 (2)四、电路组成框图 (3)五、元器件清单 (4)六、各功能块电路图 (4)6.1 脉冲信号发生器 (4)6.1.1 555定时器 (4)6.1.2 多谐振荡器 (6)6.2 顺序脉冲发生器 (8)6.3 彩灯循环系统 (11)6.4仿真电路总图 (13)七、结果分析 (14)八、总结 (14)一、内容提要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。

通过按键实现如下循环特性：当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮：即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮，而当按键按下一次后（按下两次等效于没有按下），实现8盏灯依次循环点亮（产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果），并设计成同步电路模式。

《数字电路教案》word版一、课程简介1.1 课程背景数字电路是电子工程与计算机科学的基础课程，广泛应用于现代电子设备中。

本课程旨在让学生掌握数字电路的基本原理、设计方法和应用技巧。

1.2 课程目标通过本课程的学习，学生将能够：（1）理解数字电路的基本概念和基本元件；（2）掌握逻辑门、逻辑函数和逻辑代数的基本知识；（3）学会使用常见的数字电路芯片和电路设计方法；（4）应用数字电路设计原理分析和解决实际问题。

二、教学内容2.1 数字电路的基本概念讲解数字电路的定义、特点和分类，以及数字电路的基本组成元素。

2.2 逻辑门介绍与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门的功能和符号表示，并通过实验演示其应用。

2.3 逻辑函数与逻辑代数讲解逻辑函数的定义、表示方法，以及逻辑代数的基本运算规则和定律。

2.4 数字电路的设计方法介绍组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计方法，以及常见的数字电路芯片如触发器、计数器、寄存器等的工作原理和应用。

3.1 讲授与实验相结合通过课堂讲解，使学生掌握基本概念和理论知识；通过实验，使学生熟悉数字电路的实际应用和操作技能。

3.2 案例分析分析实际数字电路设计案例，使学生学会运用所学知识解决实际问题。

3.3 小组讨论与合作鼓励学生进行小组讨论，培养团队合作精神，提高解决问题的能力。

四、课程考核4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况和小测验等，占总成绩的30%。

4.2 实验报告完成实验并提交实验报告，占总成绩的30%。

4.3 期末考试期末考试包括笔试和实际操作，占总成绩的40%。

五、教学资源5.1 教材推荐使用《数字电路》等相关教材。

5.2 实验设备准备数字电路实验箱、逻辑门芯片、触发器、计数器等实验设备。

5.3 网络资源提供数字电路相关课件、习题库和在线答疑平台，方便学生学习和交流。

6.1 课时安排本课程共计32课时，其中课堂讲授24课时，实验操作8课时。

6.2 授课计划详细安排每个课时的教学内容，包括理论讲解、实验演示和练习时间。

数字逻辑电路课程设计报告题目名称: 4路抢答器系院:专业班级:学生姓名:完成日期:摘要数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。

优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路, 以上两部分组成主体电路。

通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能, 构成扩展电路。

经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。

关键字: 开关阵列电路；触发锁存电路；解锁电路；编码电路；显示电路（1）一, 设计目的（2）本设计是利用已学过的数电知识, 设计的4人抢答器。

（3）重温自己已学过的数电知识；（2）掌握数字集成电路的设计方法和原理；（3）通过完成该设计任务掌握实际问题的逻辑分析, 学会对实际问题进行逻辑状态分配、化简；（4）掌握数字电路各部分电路与总体电路的设计、调试、模拟仿真方法。

（一）二, 整体设计（二）设计任务与要求：1.抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛, 分别用4个按钮S0~ S3表示。

2.设置一个系统清除和抢答控制开关S, 该开关由主持人控制。

3.抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按动按钮, 锁存相应的编号, 并在LED数码管上显示, 同时扬声器发出报警声响提示。

选手抢答实行优先锁存, 优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

4.参赛选手在设定的时间内进行抢答, 抢答有效, 定时器停止工作, 显示器上显示选手的编号和抢答的时间, 并保持到主持人将系统清除为止。

5.如果定时时间已到, 无人抢答, 本次抢答无效。

（三）设计原理与参考电路抢答器的组成框图抢答器的一般组成框图如下图所示。

它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、解锁电路、编码电路和显示电路等几部分组成。

1.开关阵列电路: 该电路由多路开关所组成, 每一名竞赛者与一组开关相对应。

开关应为常开型, 当按下开关时, 开关闭合；当松开开关时, 开关自动弹出断开。

2.触发锁存电路: 当某一组开关首先被按下时, 触发锁存电路被触发, 在对应的输出端上产生开关电平信息同时为防止其他开关随后触发而造成输出紊乱, 最先产生的输出电平反馈到使能端上, 将触发电路封锁。