数字电子技术课程设计指导书

数字电子技术课程设计指导书
数字电子技术课程设计指导书

《数字电子技术》课程设计指导书

自动化教研室

2011年11月

一、课程设计目的

课程设计是在教学实验的基础上进行的一次大规模综合性实验,作为数字电子技术课程的重要组成部分,目的是使学生进一步理解课程内容,基本掌握数字系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的综合能力。

按照本学科教学培养计划要求,在学完专业基础课电路原理、模拟电子技术和数字电子技术课程后,应进行课程设计,其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计中小型数字系统的方法,独立完成调试过程,增强学生理论联系实际的能力,提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

二、课程设计内容与要求

1.教学基本要求

要求学生独立完成选题设计,掌握数字系统设计方法;完成系统的组装配及调试工作;在课程设计中要注重培养工程质量意识,写出课程设计报告包括调试中出现异常现象的分析和讨论。

教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料,安排适当的时间进行答疑,帮助学生解决课程设计过程中的问题。

2.能力培养要求

(1)通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。

(2)通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

(3)掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试,提高动手能力。

(4)综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。

(5)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

三、数字系统的设计方法

数字电路系统通常是由组合逻辑和时序逻辑功能部件组成的,而这些功能部件又可以有各种各样的SSI(小规模)、MSI(中规模)、LSI(大规模)器件组成。数字电路系统的设计方法有

试凑法和自上而下法。下面就这两种方法作简要介绍。

1、数字系统设计的试凑法

这种方法的基本思想是:把系统的总体方案分成若干个相对独立的功能部件,然后用组合逻辑电路和时序逻辑电路的设汁方法分别设汁并构成这些功能部件,或者直接选择合适的路SSI、MSI、LSI器件实现上述功能,最后把这些已经确定的部件按要求拼接组合起来,便构成完整的数字系统。

近几年来,随着中、大规模集成电路的迅猛发展.许多功能部件如数据选择器、译码器、计数器和移位寄存器等器件已经大量生产并广泛使用。没有必要再按照组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法来设计这些电路,可以直接用这些部件来构成完整的数字系统。对于一些规模不大,功能不太复杂的数字系统,选用中、大规模器件,采用试凑法设计,具有设计过程简单、电路调试方便、性能稳定可靠等优点。因此目前仍被广泛使用。

试凑法并不是盲目的,通常按下面具体步骤进行。

(1)分析系统的设计要求,确定系统的总体方案,消化设计任务书,明确系统的功能。如数据的输入输出方式,系统需要完成的处理任务等。拟定算法,即选定实现系统功能所遵循的原理和方法。

(2)划分逻辑单元,确定初始结构,建立总体逻辑图,逻辑单元划分可采用由粗到细的方法,先将系统分为处理器和控制器,再按处理任务或控制功能逐一划分。逻辑单元大小要适当,以功能比较单一,易于实现且便于进行方案比较为原则。

(3)选择功能部件去构成,将上面划分的逻辑单元进一步分解成若干相对独立模块,以便直接选用标准SSI、MSI、LSI器件来实现。器件的选择应尽量选用MSI和LSI。这样可提高电路的可靠件,便于安装调试,简化电路设计。

(4)将功能部件组成数字系统,连接各个模块,绘制总体电路图。画图时应综合考虑各功能之间的配合问题,如时序的协调、负载和匹配,竞争与冒险的消除、初始状态的设置、电路的启动等等。

2、数字系统自上而下的设汁方法

自上而下(或自顶向下)的设计方法适合于规模较大的数字系统。由于系统的输入变量、状态变量和输出变量的数目较多,很难用真值表、卡诺图、状态表和状态转换图等来完整地、清晰地描述系统的逻辑功能,需要借助于某些工具对所设计的系统功能进行描述。

通常采用的工具有:逻辑流程图、算法状态机ASM流程图(Algorithmic State Machine chart)、助记文件状态图(Mnemonic Documented State Diagrams )等。

这种方法的基本思想是:把规模较大的数字系统从逻辑上划分为控制器和受控制器电路两大部分,采用逻辑流程图或ASM图或MDS图来描述控制器的控制过程,并根据控制器及受控制电路的逻辑功能,选择适当的SSI、MSI功能器件来实现。而控制器或受控制器本身又分别可以看成一个子系统,所以逻辑划分的工作还可以在控制器或受控制器内部多重进行。按照这种没计思想,一个大的数字系统,首先被分割成属于不同层次的许多子系统,再用具体的硬件实现这些子系统,最后把它们连接起来,得到所要求的完整的数字系统。

自上而下设计方法的步骤如下:

(1)明确待设计系统的逻辑功能;

(2)拟定数字系统的总体方案;

(3)逻辑划分,即把系统划分成控制器和受控电路两大部分,并规定其具体的逻辑要求,但不涉及具体的硬件电路,如图一所示:

图一数字系统的逻辑划分

(4)设计受控电路及控制器。受控电路可以根据其逻辑功能选样合适的SSI、MSI、LSI 功能部件来实现,而控制器由于是一个较复杂的时序逻辑系统,很难用传统的状态图或状态表来描述其逻辑功能。如果采用A5M图或MDS图来描述控制器的逻辑功能,再通过程序设计反复比较判断各种方案,则不可受条件限制地导出控制器的最注方案。现代数字系统的设计,可以用EDA工具、选择PLD器件来实现电路没汁。这是可以将上面的描述直接转换成EDA工具使用硬件描述语言送入汁算机,由EDA完成逻辑描述、逻辑综合及仿真等工作,完成电路设计。

自上向下的设计过程并非处一个线性过程,在下—级定义和描述中往往会发现上—级的定义和描述中的缺陷或错漏,因此必须对上一级的定义和描述加以修正,使其更真实地反

映系统的要求和客观的可能性。整个设计过程是一个反复修改和补充的过程。

衡量设计的标准是:工作稳定可靠,能达到所要求的性能指标,并留有适当的裕量;电路简单、成本低;功耗低;所采用元器件的品种少、体积小且货源充足;便于生产、测试和维修等。

四、课程设计报告的基本格式

课程设计报告要给出结构框图,对总体设计思想进行阐述,并给出每个单元逻辑电路且论述其工作原理,文字说明部分要求内容完整,言简意赅,书写工整。电路图规范、逻辑关系正确,表达完整清楚。其基本内容与要求如下:

1. 课题名称。

2. 设计内容及要求。

3. 根据功能要求构建总体设计思想,比较和选定设计的系统方案,确定整个电路的组成以及各单元电路完成的功能,画出系统框图。

4. 单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍。

5. 画出完整的总体电路设计图(器件型号、元件参数应标出),说明电路的工作原理,列出元器件清单。

6. 硬件电路安装、调试。调试方法技巧,测试结果,调试中出现的问题、原因及解决方法。

7. 总结设计电路的特点和方案的优缺点。

8. 收获、体会。

9. 列出参考文献。

五、课程设计考核

1.每位(组)学生独立进行电路设计,在画出基本电路图并经理论验证无错误后方可进入实验室完成电路元器件的安装、调试工作。每位学生上交一份课程设计报告。

2. 在检验设计作品时对学生所设计的内容和相关知识进行质疑和答辩。

3. 根据电路设计和电路调试情况以及课程设计报告、质疑成绩、课程设计过程表现,由指导教师按优、良、中、及格、不及格评定成绩。

六、课程设计选题

设计题目一:汽车尾灯控制电路

一、设计目的

1.掌握尾灯控制电路的设计、组装与调试方法。

2.掌握计数器、译码器的工作原理。

3.加深对开关、计数、显示、译码电路的理解。

二、设计任务

设计一个汽车尾灯控制电路,要求汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟),当在汽车正常运行时指示灯全灭;在右转弯时,右侧3个指示灯按右循环顺序点亮;在左转弯时,左侧3个指示灯按左循环顺序点亮;在临时刹车时,所有指示灯同时点亮。

三、参考设计方案

分析以上设计任务,由于汽车左转弯或右转弯时,3个指示灯循环点亮,所以用三进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平,从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下,各指示灯与给定条件间的关系,即逻辑功能表1-1所示。汽车尾灯控制电路设计总体框图如图1-1所示,汽车尾灯示意图如图1-2所示。

汽车尾灯和汽车运行状态表1-1

图1-1汽车尾灯控制电路设计总体框图

图1-2 汽车尾灯示意图

四、可用元器件(可参考附录)

计数器74160/161,译码器74LS138,显示数码管,开关按钮等。

五、设计要求

(1)确定总体设计方案画出总方框图,划分各单元电路的功能,并进行单元电路的设计,画出逻辑图。

(2)选择元器件型号,确定元器件的参数。

(3)画出总逻辑图和装配图,并在实验板上组装电路。

(4)自拟调整测试方法步骤,并进行电路调试,使其达到设计要求。

(5)写出总结报告。

设计题目二:自动循环计数器

一、设计目的

1.熟练掌握计数器的应用。

2.加深对加减循环计数和显示电路的理解。

二、设计任务

1. 用集成计数器实行3~9自动循环计数。

2. 电路能实现3~9加法和3~9减法循环计数。

3.输出用数码显示。

三、参考设计方案

分析设计任务,该系统由加减控制模块、可逆计数器、译码显示模块构成。完成由加法计数自动转向减法计数。可逆计数器实现加法、减法计数功能。加减控制模块可由门电路组成的基本RS触发器和其它控制门电路构成。译码显示模块完成该结果的数字显示。自动循环计数器设计框图如图2-1所示。

图2-1 自动循环计数器设计框图

四、可用器件(可参考附录)

可逆计数器74LS190、译码器74LS138、数码显示管及必要门电路等

五、设计要求

(1)确定总体设计方案画出总方框图,划分各单元电路的功能,并进行单元电路的设计,画出逻辑图。

(2)选择元器件型号。

(3)画出总逻辑图和装配图,并在实验板上组装电路。

(4)进行电路调试,使其达到设计要求。

(5)写出总结报告。

设计题目三: 交通信号灯定时控制系统

交通信号灯是指挥行人和各种车辆的安全运行的重要工具,对于有主支干道之分的十字路口,要求主干道通行的时间比支干道长。本课题将设计一个主支干道十字路口交通信号灯定时控制系统。

一、设计目的

1. 掌握主支干道十字路口交通信号灯定时控制系统的设计方法。

2. 掌握定时电路、计数译码显示、秒脉冲发生器灯电路的设计方法。

3. 熟悉中规模集成计数器CD4029的功能,并能正确应用。

二、设计要求

(1)主、支干道交替通行,主干道每次放行30s,支干道每次放行20s。

(2) 绿灯亮表示可以通行,红灯亮表示禁止通行。

(3)每次绿灯变红灯时黄灯先亮5s(此时另一干道上的红灯不变)。

(4)十字路口要有数字显示,作为时间提示,以便人们更直观地把握时间。具体要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均以秒为单位进行减计数。

(5)在黄灯亮时,原红灯按1Hz的频率闪烁。

(6)要求主、支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0~99s内任意设定。

(7)用发光二极管模拟红绿黄交通灯。

三、交通信号灯定时控制系统的基本原理和参考设计方案

交通信号灯定时控制系统的组成框图如图3-1所示。状态控制器主要用于记录十字路口交通信号灯的工作状态,通过状态译码器分别点亮相应状态的信号灯。秒信号发生器用以产生整个定时系统的时基脉冲,通过减法计数器对秒脉冲进行减计数,达到控制每一种工作状态的持续时间。减法计数器的回零脉冲使状态控制器完成状态转换,同时状态译码器根据系统下一个工作状态决定计数器下一此减计数的初始值。减法计数器的状态由BCD译码器译码,由数码管显示。再黄灯亮期间,状态译码器将妙脉冲引入红灯控制电路,使红灯闪烁。

图3-1 交通信号灯定时控制系统组成框图

根据设计要求,各交通信号灯的工作顺序流程如图3-2所示。交通信号灯4种不同的状态分别用S0(主绿灯亮,支红灯亮)、S1(主黄灯亮.支红灯闪烁)、S2(主红灯亮,支绿灯亮)、S3(主红灯闪烁,支黄灯亮)表示,其状态编码及状态转换如图3-3所示。

显然,这是一个二位二进制计数器,可采用中规模集成计数器CD4029构成状态控制器,电路如图3-4所示。

根据设计要求,交通信号灯控制系统要有一个能自动装入不同定时时间的定时器,以完成30s,20s,5s的定时任务。该定时器可由两片CD4029构成的二位十进制可预置减法计数器完成,时间状态由两片74LS48和两只LED数码管对减法计数器进行译码显示,预置道减法计数器的时间常数通过三片8路双向三态门74LS245来完成。三片74LS245的输入数据分别接入30,20,5三个不同的数字,任一输入数据道减法计数器的置入都由状态译码器的输出信号控制不同74LS245的选通信号来实现。

四、参考器件

减法计数器CD4029:是一个CMOS电路二进制/十进制异步置数的可逆计数器,其功能强大,引脚排列如图3-5所示,功能如表3-1所示。若要实现多级级联,只需将前级计数器的进/借位信号输出CO连到下级计数器的计数控制端CI即可。

三态输出的8总线收发驱动器74LS245:引脚图和功能表见图3-6。

译码器74LS48、显示管等。

图3-2 交通信号灯工作顺序流程图

图3-3 交通信号灯状态编码及状态转换图

图3-4 交通信号灯状态控制器电路

图3-5 CD4029引脚图

表3-1 CD4029功能表

图3-6 74LS245的引脚图和功能表

五、设计要求

(1) 确定总体设计方案,画出总方框图。

(2)划分各单元电路的功能,并进行单元电路的设计,画出逻辑图。

(3) 选择元器件型号。

(4) 画出总逻辑图并在实验板上组装电路。

(5) 进行电路调试,使其达到设计要求。

(6) 写出总结报告。

设计题目四篮球竞赛30秒计时器

一、设计目的

1.掌握计时器的设计方法。

2.掌握计数器、译码器的用法。

3.学会设计脉冲发生电路、控制电路、报警电路。

二、设计任务

1.30秒计时器具有显示30秒的计时功能。

2.系统设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能。

3.计时器为30秒递减计时,其计时间隔为1秒。

4.当计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,应发出光电报警信号。

三、参考设计方案

分析设计任务,该系统包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路

(简称控制电路)和报警电路等5个部分构成。其中,计数器和控制电路是系统的主要部分。

计数器完成30s计时功能,而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。为了满足系统的设计要求,在设计控制电路时,应正确处理各个信号之间的时序关系。在操作直接清零开关时,要求计数器清零,数码显示器灭灯。当启动开关闭合时,控制电路应封锁时钟信号CP,同时计数器完成置数功能,译码显示电路显示30s字样;当启动开关断开时,计数器开始计数;当暂停/连续开关拨在暂停位置上时,计数器停止计数,处于保持状态;当暂停/连续开关拨在连续时,计数器继续递减计数。另外,外部操作开关都应采取去抖动措施,以防止机械抖动造成电路工作不稳定。系统设计框图如图4-1所示。篮球竞赛30秒计时器参考电路如图4-2所示。

图4-1 30秒计时器系统设计框图

图4-2篮球竞赛30秒计时器参考电路

四、参考器件

计数器74LS192、CC40161、译码器74LS48、显示管、触发器、555定时器及一些门电路等。

五、设计要求

(1) 确定总体设计方案画出总方框图,明确各单元电路的功能,进行单元电路的设计,画出逻辑图。

(2) 选择元器件确定型号。

(3) 画出总逻辑图和装配图,并在实验板上组装电路。

(4) 进行电路调试,使其达到设计要求。

(5) 写出总结报告。

设计题目五: 拔河游戏机控制器

一、设计目的

1. 掌握拔河游戏机控制器的设计方法和调试过程。

2. 掌握计数器和译码器的用法。

3. 加深对模块化设计方法的理解。

二、设计任务

设计一个能进行拔河游戏的控制电路。电路使用9个发光二极管表示拔河的“电子绳”,开机后只有中间一个发亮,此即拔河的中心点。游戏甲乙双方各持一个按钮迅速地、不断地按动产生脉冲,谁按得快,亮点向谁方向移动,每按一次,亮点移动一次。亮点移到任一方终端发光二极管,这一方就获胜,此时双方按钮均无作用,输出保持,只有复位后才使亮点恢复至中心点,由裁判下达比赛命令后,甲乙双方才能输入信号,否则输入信号无效。三、参考设计方案

该控制系统由输入、输出和控制器模块构成。输入模块完成裁判启动命令和两个按钮信号的输入,其逻辑关系由门电路实现;控制器模块完成对输入脉冲信号的统计,由可预置加/减计数器构成(如74LSl93),其预置数为0100,作为加/减计数的起点,加/减计数的脉冲源分别取自两个按钮信号,计数器输出状态变量进入输出模块;输出模块完成计数器统计信号的翻译(可由4—16线译码器74LSl54完成)与显示(可由发光二极管完成)并给出一个此次比赛结束信号。系统结构框图如图5-1所示。

图5-1拔河游戏机系统结构框图

四、参考器件(可参考附录)

加减计数器、显示译码器、数码管及一些门电路等

五、设计要求

(1) 确定总体设计方案画出总方框图。

(2)各单元电路的功能,并进行单元电路的设计,画出逻辑图。

(3) 确定元器件型号。

(4) 画出总逻辑图和装配图,并在实验板上组装电路。

(5) 进行电路调试,使其达到设计要求。

(6) 写出总结报告。

设计题目六彩灯控制系统

一、设计目的

1. 学会将一个实际情况抽象为逻辑电路的逻辑状态的方法。

2. 掌握计数、译码、显示综合电路的设计与调试方法。

3. 掌握实际输出电路不同要求的实现方法。

二、设计任务

八路彩灯显示系统,该系统实现以下功能:

1.八路彩灯从左向右逐次渐亮,间隔为1秒。

2.八路彩灯从右向左逐次渐灭,间隔为1秒。

3.八路彩灯同时点亮,时间为0.5秒,然后同时变暗,时间为0.5秒, 反复4次。

三、设计原理与设计参考方案

分析以上设计任务,该控制系统结构框图如图6-1所示。其中脉冲源采用秒脉冲发生器,用以提供频率为1Hz的时钟信号,也可由555振荡电路提供,改变555的振荡频率,即可改变计数器的计数快慢;分频器将1Hz的时钟信号四分频,用以产生0.15Hz (即4s)的时钟信号;节拍控制器产生三个节拍循环的控制信号,可由计数器来完成:节拍程序执行器完成在每个节拍下的系统动作,即数据的左移、右移和送数功能,可以使用双向移位寄存器

74LSl94完成,也可用计数器控制译码器译码得到不同的输出信号,决定控制彩灯的循环变化;显示电路完成系统循环演示的指示,可以用发光二极管模拟。

上面提出了两种不同的设计方案,下图6-2是采用其中一个设计方案设计的一个8彩灯循环显示的控制电路,彩灯由发光二极管模拟替代,该电路由555定时器、7490计数器和138译码器组成。7490计数器的时钟信号由555振荡电路提供,振荡频率的改变可控制彩灯闪烁的快慢。计数器输出信号输入到译码器,根据计数器输出不同的计数结果,即可控制译码器一起得到8种不同的输出信号,决定控制彩灯的循环变化。显然,不同的计数器和译码器电路,得到的是不同的彩灯循环控制结果。若译码器不变,在计数器的控制端输入不同的控制信号,进行不同的计数,则在输出断可见不同的彩灯循环输出,可根据设计要求来确定方案。

图6-1 彩灯控制系统结构框图

图6-2 八路彩灯循环电路

四、参考器件(可参考附录)

555定时器、计数器、双向移位寄存器、显示译码器、数码显示管、发光二极管及一些门电路等。

五、设计要求

(1) 确定总体设计方案画出总方框图,确定各单元电路的功能,进行单元电路的设计,画出逻辑图。

(2) 选择元器件型号。

(3) 画出总逻辑图和装配图,并在实验板上组装电路。

(4) 进行电路调试,使其达到设计要求。

(5) 写出总结报告。

设计题目七: 灯光显示电路

一、设计目的

1. 掌握计数、译码、显示驱动电路的设计与调试方法。

2. 根据不同的要求实现不同的输出。

二、设计任务

三个彩灯红、绿、黄循环显示。彩灯显示的状态表如表7-1所示。

表7-1彩灯显示的状态表

三、参考设计方案

根据彩灯显示的状态表分析,该电路由计数器、显示译码模块、显示驱动电路构成。计数器实现000~111状态的输出,显示译码模块把计数器的输出转换成彩灯显示状态,由发光二极管显示输出。彩灯显示电路框图如图7-1所示。可参考上一选题的电路设计方案。

图7-1 彩灯显示电路框图

四、参考器件(可参考附录)

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计一、课程设计目的: 1.电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节,主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品,巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识; 2.经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等,加强在电子技术方面解决实际问题的能力,基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具,提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力; 3.课程设计是为理论联系实际,培养学生动手能力,提高和培养创新能力,通过熟悉并学会选用电子元器件,为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获: 1.学习电路的基本设计方法;加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡; 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式: 以学生独立设计为主,教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计,强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的,在进行电子系统设计时,既要考虑总体电路的设计,同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现,所以实现一个电子系统时,根据电子系统框图,多数情况下只有少量的电子电路的参数计算,更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤: 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) (1)总体方案框图: 反映设计电路要求,按一定信息流向,由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图: (2)单元电路设计与参数计算---电子元件选择: 基本模拟单元电路有:稳压电源电路,信号放大电路,信号产生电路,信号处理 电路(电压比较器,积分电路,微分电路,滤波电路等),集成功放电路等。 基本数字单元电路有:脉冲波形产生与整形电路(包括振荡器,单稳态触发器,施密特触发器),编码器,译码器,数据选择器,数据比较器,计数器,寄存器,存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求,必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择,比如:放大电路中各个电阻值、放大倍数计算;振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算;单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等;单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。

数字电路课程设计——多功能数字钟

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: 多功能数字钟的设计仿真与制作 初始条件: 利用集成译码器、计数器、定时器、数码管、脉冲发生器和必要的门电路等数字器件实现系统设计。(也可以使用单片机系统设计实现) 要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:1周内完成对多功能数字钟的设计、仿真、装配与调试。 2、技术要求: 错误!未找到引用源。设计一个数字钟。要求用六位数码管显示时间,格式为00:00:00。 错误!未找到引用源。具有60进制和24进制(或12进制)计数功能,秒、分为60进制 计数,时为24进制(或12进制)计数。 ③有译码、七段数码显示功能,能显示时、分、秒计时的结果。 ④设计提供连续触发脉冲的脉冲信号发生器, ⑤具有校时单元、闹钟单元和整点报时单元。 ⑥确定设计方案,按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路,设计分电路,画 出总体电路原理图,阐述基本原理。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全 文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。 时间安排: 1、2009 年6 月20~22 日,查阅相关资料,学习设计原理。 2、2009 年6 月23~24 日,方案选择和电路设计仿真。 3、2009 年6 月25~27 日,电路调试和设计说明书撰写。 4、2009 年6 月28 日上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 1.绪论 (3) 2.Proteus软件介绍 (4) 3.总体方案的设计与实现 (6) 3.1 数字钟的原理框图 (6) 3.2 各模块功能分析 (6) 3.2.1晶体振荡器 (6) 3.2.2分频器 (7) 3.2.3时间计数单元 (8) 3.2.4译码驱动及显示单元 (10) 3.2.5校时电源电路 (10) 3.2.6整点报时电路 (11) 4.数字钟的安装与调试 (12) 5.数字钟的工作状态分析 (13) 5.1数字钟的工作过程及结果分析 (13) 5.2数字钟工作过程中出现的问题及解决方法 (13) 6.元件清单 (15) 7.数字钟仿真图 (16) 8.心得体会 (17) 9.参考文献 (18) 10.课程设计成绩评定表 (19)

数字电子技术考试题及答案

太原科技大学 数字电子技术 课程试卷 B 卷 一、单选题(20分,每小题1分)请将本题答案全部写在下表中 1、8421BCD 码10000001转化为十六进制数是( )。 A 、15 B 、51 C 、81 D 、18 2、n 位二进制数的反码或其原码,表示的十进制数是( )。 A 、21n - B 、2n C 、1 2n - D 、2n 3、TTL 与非门多余输入端的处理是( )。 A 、接低电平 B 、任意 C 、 通过 100W 电阻接地 D 、通过 100k W 电阻接地 4、OD 非门在输入为低电平(输出端悬空)情况下,输出为( )状态。 A 、高电平 B 、低电平 C 、开路 D 、不确定 5、与()Y A B A =e e 相等的逻辑函数为( )。 A 、Y B = B 、Y A = C 、Y A B =? D 、Y A B =e 6、下列(,,)F A B C 函数的真值表中1Y =最少的为( )。 A 、Y C = B 、Y AB C = C 、Y AB C =+ D 、Y BC C =+ 7、( )是组合逻辑电路的特点。 A 、输出仅取决于该时刻的输入 B 、后级门的输出连接前级门的输入 C 、具有存储功能 D 、由触发器构成 8、半加器的两个加数为A 和B ,( )是进位输出的表达式。 A 、AB B 、A B + C 、AB D 、AB 9、欲使JK 触发器1 n Q Q +=,J 和K 取值正确的是( )。 A 、,J Q K Q == B 、J K Q == C 、0J K == D 、,1J Q K == 10、字数为128的ROM 存储器存储容量为1204位,字长为( )位,地址线为( )根。 A 、8,8 B 、8,7 C 、4,7 D 、4,8 11、一个四位二进制减法计数器初始状态为0110,经过101个脉冲有效沿触发后,它的输出是 ( )。 A 、0000 B 、0001 C 、0011 D 、0010 12、要用1K×8的RAM 扩展成8K×16的RAM ,需选用( )译码器。 A 、 3线-8线 B 、2线-4线 C 、1线-2线 D 、4线-16线

数字电路实验指导书2016

***************************************************** ***************************************************** *********************************************** 数字电路 实验指导书 广东技术师范学院天河学院电气工程系

目录 实验系统概术 (3) 一、主要技术性能 (3) 二、数字电路实验系统基本组成 (4) 三、使用方法 (12) 四、故障排除 (13) 五、基本实验部分 (14) 实验一门电路逻辑功能及测试 (14) 实验二组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算) (18) 实验三译码器和数据选择器 (43) 实验四触发器(一)R-S,D,J-K (22) 实验五时序电路测试及研究 (28) 实验六集成计数器161(设计) (30) 实验七555时基电路(综合) (33) 实验八四路优先判决电路(综合) (43) 附录一DSG-5B型面板图 (45) 附录二DSG-5D3型面板图 (47) 附录三常用基本逻辑单元国际符号与非国际符号对照表 (48) 附录四半导体集成电路型号命名法 (51) 附录五集成电路引脚图 (54)

实验系统概述 本实验系统是根据目前我国“数字电子技术教学大纲”的要求,配合各理工科类大专院校学生学习有关“数字基础课程,而研发的新一代实验装置。”配上Lattice公司ispls1032E可完成对复杂逻辑电路进行设计,编译和下载,即可掌握现代数字电子系统的设计方法,跨入EDA 设计的大门。 一、主要技术性能 1、电源:采用高性能、高可靠开关型稳压电源、过载保护及自动恢复功能。 输入:AC220V±10% 输出:DC5V/2A DC±12V/0.5A 2、信号源: (1)单脉冲:有两路单脉冲电路采用消抖动的R-S电路,每按一次按钮开关产生正、负脉冲各一个。 (2)连续脉冲:10路固定频率的方波1Hz、10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、100KHz、500KHz、1MHz、5MHz、10MHz。 (3)一路连续可调频率的时钟,输出频率从1KHz~100KHz的可调方波信号。 (4)函数信号发生器 输出波形:方波、三角波、正弦波 频率范围:分四档室2HZ~20HZ、20HZ~200HZ、200HZ~2KHZ、2KHZ~20HZ。 3、16位逻辑电平开关(K0~K15)可输出“0”、“1”电平同时带有电平指示,当开关置“1”电平时,对应的指示灯亮,开关置“0”电平时,对应的指示灯灭,开关状态一目了然。 4、16位电平指示(L0~L15)由红、绿灯各16只LED及驱动电路组成。当正逻辑“1”电平输入时LED红灯点亮,反之LED绿灯点亮。

电子技术课程设计

电子技术课程设计PWM调制解调器 班级:电信1301 姓名:曹剑钰 学号:3130503028

一、设计任务与要求 1.要求 设计一款PWM(脉冲宽度调制)电路,利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度(占空比)。 信号频率10kHz; 占空比调制范围10%~90%; 设计一款PWM解调电路,利用50Hz低频正弦信号接入调制电路,调制信号输入解调电路,输入与原始信号等比例正弦波。 2.提高要求: 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。 3.限制: 不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管; 基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调; 同步方波不得利用信号发生器等软件提供设备产生。 二、总体方案设计 1.脉宽调制方案: 方案一:三角波脉宽调制,三角波电路波形可以由积分电路实现,把方波电压作为积分电路的输入电压,经过积分电路之后就形成三角波,再通过电压比较器与可调直流电压进行比较,通过调节直流电源来调制脉宽。 方案二:锯齿波脉宽调制,锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器,和方案一相似,利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。 方案三:利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。 比较:方案一结构简单,思路清晰,容易实现,元器件常用 方案二与方案一相似,缺点是调整脉冲宽度不如方案一 方案三元器件先进,思路不如方案一清晰简单,最好先择了方案一 2.正弦波产生方案: 方案一:RC正弦波振荡电路。 RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz--10MHz范围内的低频信号,由RC 串并联网络组成,也称为文氏桥振荡电路,串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2πRC,为了产生振荡,要求电路满足自激震荡条件,振荡器在某一频率振荡的条件为:AF=1.该电路主要用来产生低频信号。

数字电子技术课程设计报告

一、设计任务及要求 通过对《数字电子技术》课程的学习,让同学掌握《数字电子技术》课程的基本理论以及方法,加深学生对理论知识的理解,同时积极有效的提高了学生的动手能力,独立思考和解决问题的能力,创新思维能力、协调能力,以及团结合作、互帮互助的优良传统。为了充分体现这些精神和能力,所以让同学独立自主的制造一个数字时钟,故,对同学设计的数字时钟进行如下要求: 时钟显示功能,能够以十进制显示“时”,“分”,“秒”。 二、设计的作用、目的 (1).在同学掌握《数字电子技术》课程的基本理论以及方法的基础上,加深学生对理论知识的理解,同时积极有效的提高了学生的动

手能力,独立思考和解决问题的能力,创新思维能力、协调能力,以及团结合作、互帮互助的优良传统。 (2).掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法;进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 (3). 熟悉集成电路的引脚安排,掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法,了解数字钟的组成及工作原理,熟悉数字钟的设计与制作。 (4). 掌握数字钟的设计、调试方法。 三、设计过程 1.方案设计与论证 数字钟的逻辑结构主要包括有六十进制计数器、二十四进制计数器(其中包括六十进制计数器和二十四进制计数器均由十进制计数器74LS160接成)、动态显示译码器、LED数码管显示环节、555定时器(可以提供一个比较精确的1Hz的时钟脉冲),时间设置环节可以提供时间的初始设置,动态显示译码器提供将BCD代码(即8421码)译成数码显示管所需要的驱动信号,使LED数码管用十进制数字显示出BCD代码所表示的数值。 数字钟电路系统的组成框图:

数字电子技术期末复习题库及答案完整版

数字电子技术期末复习 题库及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

第1单元能力训练检测题 一、填空题 1、由二值变量所构成的因果关系称为逻辑关系。能够反映和处理逻辑 关系的数学工具称为逻辑代数。 2、在正逻辑的约定下,“1”表示高电平,“0”表示低电平。 3、数字电路中,输入信号和输出信号之间的关系是逻辑关系,所以数字电路也称为逻辑电路。在逻辑关系中,最基本的关系是与逻辑、或逻辑和 非逻辑。 4、用来表示各种计数制数码个数的数称为基数,同一数码在不同数位所代表的 权不同。十进制计数各位的基数是10,位权是10的幂。 5、8421 BCD码和2421码是有权码;余3码和格雷码是无权码。 6、进位计数制是表示数值大小的各种方法的统称。一般都是按照进位方式来实现计数的,简称为数制。任意进制数转换为十进制数时,均采用按位权展开求和的方法。 7、十进制整数转换成二进制时采用除2取余法;十进制小数转换成二进制时采用 乘2取整法。 8、十进制数转换为八进制和十六进制时,应先转换成二进制,然后再根据转换 的二进数,按照三个数码一组转换成八进制;按四个数码一组转换成十六进制。 9、逻辑代数的基本定律有交换律、结合律、分配律、反演律和 非非律。 10、最简与或表达式是指在表达式中与项中的变量最少,且或项也最少。 13、卡诺图是将代表最小项的小方格按相邻原则排列而构成的方块图。卡诺图的画图规则:任意两个几何位置相邻的最小项之间,只允许一位变量的取值不同。 14、在化简的过程中,约束项可以根据需要看作1或0。 二、判断正误题 1、奇偶校验码是最基本的检错码,用来使用PCM方法传送讯号时避免出错。(对) 2、异或函数与同或函数在逻辑上互为反函数。 (对) 3、8421BCD码、2421BCD码和余3码都属于有权码。 (错) 4、二进制计数中各位的基是2,不同数位的权是2的幂。 (对)

最新数字逻辑电路指导书合集

实验一 门电路逻辑功能及测试 一.实验目的 1.熟悉门电路逻辑功能 2.熟悉数字电路学习机使用方法 二.实验仪器及材料 1.DVCC-D2JH 通用数字电路实验箱 2.器件 74LS00 二输入端四与非门 1片 74LS08 二输入端四与门 1片 74LS86 二输入端四异或门 1片 74LS32 二输入端四或门 1片 2、按附录中引脚图接线,分别验证或门74LS32、与门74LS08、异或门74LS86的逻辑功能 3、信号对门的控制作用 利用与非门控制输出.

用一片74LS00按图接线, S接任一电平开关,用发光二极管观察 S对输出脉冲的控制作用. 四.实验报告 1.按各步聚要求填表。 2.回答问题: (1)怎样判断门电路逻辑功能是否正常? (2)与非门一端输入接连续脉冲,其余端什么状态时允许脉冲通过?什么状态时禁止脉冲通过? 实验二组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算) 一、实验目的 1、掌握组合逻辑电路的功能测试 2、验证半加器和全加器的逻辑功能 二、实验器件 74LS00 二输入端四与非门1片 74LS86 二输入端四异或门1片 74LS32 二输入端四或门1片 74LS08 二输入端四与门1片 三、实验内容 1、测试用异或门(74LS86)和与非门组成的半加器的逻辑功能。 根据半加器的逻辑表达式可知,半加器Y是A、B的异或, 而进位Z是A、B相与。故半加器可用一个 集成异或门和二个与非门组成如右图 (1)在学习机上用异或门和与门接成以上电路。 A、B接电平开关Y、Z接电平显示。 (2)按下表要求改变A、B状态,填表

2、测试全加器的逻辑功能。 (1)按右图接线,A 、B 、C 接电平开关, SO 、C 接发光二极管 (2)按下表要求改变A 、B 、C 状态,填表 四、实验报告 (1)按要求填表 (2)分析如何使用适当的门电路实现半加器与全加器的功能 实验三 译码器、数据选择器和总线驱动器

电子技术课程设计的基本方法和步骤模板

电子技术课程设计的基本方法和步骤

电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成

电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: (1)元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 (2)元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 (3)电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式

数字电子技术课程设计报告(数字钟)

目录 一.设计目的 (1) 二.实现功能 (1) 三.制作过程 (1) 四.原理框图 (3) 4.1 数字钟构成 (3) 4 .2设计脉冲源 (4) 4.3 设计整形电路 (5) 4.4 设计分频器 (5) 4.5 实际计数器 (6) 4.6 译码/驱动器电路的设计 (7) 4.7 校时电路 (8) 4.8 整点报时电路 (9) 4.9 绘制总体电路图 (10) 五.具体实现 (10) 5.1电路的选择 (10) 5.2集成电路的基本功能 (10) 5.3 电路原理 (11) 六.感想与收获 (12) 七.附录 (14)

数字电子技术课程设计报告 一、设计目的 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。 数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。 石英数字钟,具有电路简洁,代表性好,实用性强等优点,在数字钟的制作中,我们采用了传统的PCMS大规模集成电路为核心,配上LED发光显示屏,用石英晶体做稳频元件,准确又方便。 二、实现功能 ①时间以12小时为一个周期; ②显示时、分、秒; ③具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间; ④计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时;

数字电子技术试题及答案题库

《 数字电子技术》试卷 姓名:__ _______ 班级:__________ 考号:___________ 成绩:____________ 本试卷共 6 页,满分100 分;考试时间:90 分钟;考试方式:闭卷 1. 有一数码10010011,作为自然二进制数时,它相当于十进制数( ),作为8421BCD 码时,它相当于 十进制数( )。 2.三态门电路的输出有高电平、低电平和( )3种状态。 3.TTL 与非门多余的输入端应接( )。 4.TTL 集成JK 触发器正常工作时,其d R 和d S 端应接( )电平。 5. 已知某函数??? ??+??? ??++=D C AB D C A B F ,该函数的反函数F =( ) 。 6. 如果对键盘上108个符号进行二进制编码,则至少要( )位二进制数码。 7. 典型的TTL 与非门电路使用的电路为电源电压为( )V ,其输出高电平为( )V ,输出低电平为( )V , CMOS 电路的电源电压为( ) V 。 8.74LS138是3线—8线译码器,译码为输出低电平有效,若输入为A 2A 1A 0=110时,输出 01234567Y Y Y Y Y Y Y Y 应为( )。 9.将一个包含有32768个基本存储单元的存储电路设计16位为一个字节的ROM 。该ROM 有( )根地址线,有( )根数据读出线。 10. 两片中规模集成电路10进制计数器串联后,最大计数容量为( )位。 11. );Y 3 =( )。

12. 某计数器的输出波形如图1所示,该计数器是( )进制计数器。 13.驱动共阳极七段数码管的译码器的输出电平为( )有效。 二、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分) (在每小题列出的四个备选项中只有一个是最符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。) 1. 函数F(A,B,C)=AB+BC+AC 的最小项表达式为( ) 。 A .F(A,B,C)=∑m (0,2,4) B. (A,B,C)=∑m (3,5,6,7) C .F(A,B,C)=∑m (0,2,3,4) D. F(A,B,C)=∑m (2,4,6,7) 2.8线—3线优先编码器的输入为I 0—I 7 ,当优先级别最高的I 7有效时,其输出012Y Y Y ??的值是( )。 A .111 B. 010 C. 000 D. 101 3.十六路数据选择器的地址输入(选择控制)端有( )个。 A .16 B.2 C.4 D.8 4. 有一个左移移位寄存器,当预先置入1011后,其串行输入固定接0,在4个移位脉冲CP 作用下,四位数据的移位过程是( )。 A. 1011--0110--1100--1000--0000 B. 1011--0101--0010--0001--0000 C. 1011--1100--1101--1110--1111 D. 1011--1010--1001--1000--0111 5.已知74LS138译码器的输入三个使能端(E 1=1, E 2A = E 2B =0)时,地址码A 2A 1A 0=011,则输出 Y 7 ~Y 0是( ) 。 A. 11111101 B. 10111111 C. 11110111 D. 11111111 6. 一只四输入端或非门,使其输出为1的输入变量取值组合有( )种。 A .15 B .8 C .7 D .1

数字电路实验指导书

第一章单元实验 实验一逻辑门电路的研究 一、实验目的: 1.分析“门”的逻辑功能。 2.分析“门”的控制功能。 3.熟悉门电路的逻辑交换及其功能的测试方法。 二、实验使用仪器和器件: 1.数字逻辑电路学习机一台。 2.万用表一块。 三、实验内容和步骤: 1.TTL集成门逻辑功能的测试: ⑴“与非门”逻辑功能的测试: 在学习机上插入74LS10芯片,任选一个三输入端“与非门”按表1完成逻辑功能的测试(输入“1”态可悬空或接5V,“0”态接地)。 表1 ⑵用“与或非”门实现Z=AB+C的逻辑功能: 在学习机上插入74LS54芯片,做Z=AB+C逻辑功能的测试,完成表2的功能测试并记录。

表2 注意:测试前应将与或非门不用的与门组做适当处理。 2.“门”控制功能的测试: ⑴“与非”门控制功能的测试: 按图1接线,设A 为信号输入端,输入单脉冲,B 为控制端接控制逻辑电平“0”或“1”。输出端Z 接发光二极管(LED )进行状态显示,高电平时亮。按表3进行测试,总结“封门”“开门”的规律。 图1 “与非门”控制功能测试电路 表3 ⑵用“与非门”组成下列电路,并测试它们的功能

“或”门:Z=A+B “与”门:Z=AB “或非”门:Z=A+B “与或”门:Z=AB+CD 要求:画出电路图和测试记录表格,并完成逻辑功能的测试,总结控制功能的规律。 四、预习要求: 要求认真阅读实验指导书并完成要求自拟的实验电路和测试记录表格,本实验属于一般验证性实验,学生应对所有测试表的结果可预先填好,实验时只做验证,且可做到胸中有数,防止盲目性,增加自觉性。 五、实验报告要求: 总结“与非”、“与”、“或”、“或非”门的控制功能。 六、思考题: 1.为什么TTL与非门的输入端悬空则相当于输入逻辑“1”电平,CMOS与非门能否这样处理? 2.与或非门不用的与门组如何处理?

数字电子技术试题库

数 字 电 子 技 术 2011年7月23日星期六

1 1 : 对于JK触发器,输入J=0,K=1,CLK脉冲作用后,触发器的次态应为()。 (2分) A:0 B:1 C:Q' D:不确定 您选择的答案: 正确答案: A 知识点:JK触发器的特性为:J=1, K=1时,Q状态为翻转,即Q= Q’ -------------------------------------------------------------------- 2 : 已知Y=A+AB′+A′B,下列结果中正确的是() (2分) A:Y=A B:Y=B C:Y=A+B D:Y=A′+B′ 您选择的答案: 正确答案: C 知识点:利用公式A+AB′=A和A+A′B=A+B进行化简 -------------------------------------------------------------------- 3 : (1001111)2的等值十进制数是() (2分) A:97 B:15.14 C:83 D:79 您选择的答案: 正确答案: D 知识点:把二进制数转换为等值的十进制数,只需将二进制数按多项式展开,然后把所有各项的数值按十进制数相加。 -------------------------------------------------------------------- 4 : 图中为CMOS门电路,其输出为()状态 (2分) A:高电平 B:低电平 C:高阻态 D:不确定 您选择的答案: 正确答案: A 知识点:对于CMOS门电路,输入端接负载时,输入电平不变 -------------------------------------------------------------------- 5 : 四选一数据选择器的数据输出Y与数据输入Di和地址码Ai之间的逻辑表达式为Y=() (2分) A:A1′A0′D0+ A1′A0D1+ A1A0′D2+ A1A0D3 B:A1′A0′D0

数字电路实验指导书

数字逻辑电路 实验指导书 师大学计算机系 2017.10 . .

数字逻辑电路实验 Digital Logic Circuits Experiments 一、实验目的要求: 数字逻辑电路实验是计算机科学与技术专业的基础实验,与数字逻辑电路理论课程同步开设(不单独设课),是理论教学的深化和补充,同时又具有较强的实践性,其目的是通过若干实验项目的学习,使学生掌握数字电子技术实验的基本方法和实验技能,培养独立分析问题和解决问题的能力。 二、实验主要容: 教学容分为基础型、综合型,设计型和研究型,教学计划分为多个层次,学生根据其专业特点和自己的能力选择实验,1~2人一组。但每个学生必须选做基础型实验,综合型实验,基础型实验的目的主要是培养学生正确使用常用电子仪器,掌握数字电路的基本测试方法。按实验课题要求,掌握设计和装接电路,科学地设计实验方法,合理地安排实验步骤的能力。掌握运用理论知识及实践经验排除故障的能力。综合型实验的目的就是培养学生初步掌握利用EDA软件的能力,并以可编程器件应用为目的,培养学生对新技术的应用能力。初步具有撰写规技术文件能力。设计型实验的目的就是培养学生综合运用已经学过的电子技术基础课程和EDA软件进行电路仿真实验的能力,并设计出一些简单的综合型系统,同时在条件许可的情况下,可开设部分研究型实验,其目的是利用先进的EDA软件进行电路仿真,结合具体的题目,采用软、硬件结合 的方式,进行复杂的数字电子系统设计。 . .

数字逻辑电路实验 实验1 门电路逻辑功能测试 实验预习 1 仔细阅读实验指导书,了解实验容和步骤。 2 复习门电路的工作原理及相应逻辑表达式。 3 熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。 4 熟悉TTL门电路逻辑功能的测试。 5 了解数字逻辑综合实验装置的有关功能和使用方法。 实验目的 1 熟悉数字逻辑实验装置的有关功能和使用方法。 2 熟悉双踪示波器的有关功能和使用方法。 3 掌握门电路的逻辑功能,熟悉其外形和外引线排列。 4 学习门电路的测试方法。 实验仪器 1 综合实验装置一套 2 数字万用表一块 3 双踪示波器一台 4 器件 74LS00 二输入端四与非门2片 74LS20 四输入端双与非门1片 74LS86 两输入端四异或门1片 74LS04 六反相器1片 实验原理说明 数字电路主要研究电路的输出与输入之间的逻辑关系,这种逻辑关系是由门电路的组合来实现的。门电路是数字电路的基本单元电路。门电路的输出有三种类型:图腾柱输出(一般TTL门电路)、集电极开路(OC门)输出和三态(3S)输出。它们的类型、逻辑式、逻辑符号与参考型号见表1-0。门电路的输入与输出量均为1和0两种逻辑状态。我们在实验中可以用乒乓开关的两种位置表示输入1和0两种状态,当输入端为高电平时,相应的输入端处于1位置,当输入端为低电平时,相应的输入端处于0位置。我们也可以用发光二极管的两种状态表示输出1和0两种状态,当输出端为高电平时,相应的发光二极管亮,当输出端为低电平时,相应的发光二极管不亮。我们还可以用数字万用表直接测量输出端的电压值,当电压值为3.6V左右时为高电平,表示1状态;当电压值为0.3V以下时为低电平,表示0状态。在实验中,我们可以通过测试门电路输入与输出的逻辑关系,分析和验证门电路的逻辑功能。我们实验中的集成电路芯片主要以TTL集成电路为主。 . .

电子技术课程设计

电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题:串联型连续可调直流稳压正电源电路学院名称: 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计地点:31-225 设计时间:2014-7-7~2014-7-14

电子技术 课程设计 课程设计名称:串联型连续可调直流稳压正电源电路专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 课程设计地点:31-225 课程设计时间:2014-7-7~2014-7-14

电子技术课程设计任务书

目录 前言 (5) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (5)

1.1 设计方案 (5) 1.2 设计所需要元件 (7) 2 设计原理 (8) 2.1 电源变压部分 (9) 2.2 桥式整流电路部分 (10) 2.3 电容滤波电路部分 (11) 2.4 直流稳压电路部分 (12) 2.5 原理及计算 (14) 3 电路仿真 (15) 4 电路连接测试 (16) 4.1使用仪器 (16) 4.2.测试结果 (16) 5 设计体会 (17) 参考文献 (19) 串联型连续可调直流稳压正电源电路 引言 随着社会的发展,科学技术的不断进步,对电子产品的性能要求也更高。我们做为21世纪的一名学电子的大学生,不仅要将理论知识学

会,更应该将其应用与我们的日常生活中去,使理论与实践很好的结合起来。电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节,能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。 目前,各种直流电源产品充斥着市场,电源技术已经比较成熟。然而,基于成本的考虑,对于电源性能要求不是很高的场合,可采用带有过流保护的集成稳压电路,同样能满足产品的要求。 本次设计的题目为设计一串联型可调直流稳压正电源:先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1,然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波,滤波后再通过LM7812(具体参数参照手册)输出一个固定的12V电压,这样就可以在一路输出固定的电压。在LM7812的输出端加一个电阻R3,调整端加一个固定电阻R1和一电位器R2,这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。 经过自己对试验原理的全面贯彻,以及相关技术的掌握,和反复的调试,经过自己的不断的努力,老师的耐心的指导,终于把这个串联型输出直流稳压输出正电源电路设计出来了。 1串联型连续可调直流稳压正电源 1.1 设计方案 本电路由四部分组成:变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。 (1)变压电路:本电路使用的降压电路是单相交流变压器,选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。 (2)整流电路:整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路等。我们选取桥式整流电路实现设计中的整流功能。 (3)半波整流:

数字电子技术课程设计说明书

数字电子技术 课程设计说明书 题 目:生产线自动装箱计数监控器 逻辑电路设计与实验 学生姓名:潘垒坚 学 院:电力学院 班 级:自动化13-1 指导教师:王艳荣 2015年7月 日 学校代码:10128 学 号: 201311204018

摘要 自动化系统不仅已成为了工业和社会生活的一个组成部分,而且是经济发展平的重要标志。工业生产中常常需要自动统计产品的数量并实现对生产线的整体控制,本次设计的生产线自动装箱计数监控器采用光电传感器与计数器相结合的方法实现对物件的数目统计。设计中采用光电传感器将光信号转化为电信号产生正弦脉冲,通过放大滤波整形电路将信号整形为矩形脉冲。将该脉冲通过“罐、箱”计数器实现对罐和箱的计数,最终在数码显示管上显示所计数目。设计还可以通过一系列控制电路实现在箱子未满时持续加入饮料罐,在箱子已满时设备停止工作直到下一空箱到来后设备再次启动并重新加入饮料罐,同时整体电路也可以手动启动、停止和清零控制。本设计经Multisim和实测验证均可达到预期要求。 关键词:光电传感器;自动统计;计数监控器;滤波整形;控制电路

目录 一、设计任务概述...................................... 错误!未定义书签。 1.1设计题目 (1) 1.2设计目的 (2) 1.3设计内容和要求 (2) 1.3.1设计内容 (2) 1.3.2设计要求 (2) 二、设计方案论证及方框图 (2) 2.1题目要求简析 (2) 2.2方案设计与论证 (2) 2.2.1方案一 (2) 2.2.2方案二 (2) 2.2.3方案选择 (2) 2.3电路分块 (3) 2.4电路结构方框图 (3) 三、电路组成及工作原理 (4) 3.1信息采集电路...................................... 错误!未定义书签。 3.1.1信号产生 (4) 3.1.2信号放大 (4) 3.1.3信号整形 (5) 3.2计数显示电路 (5) 3.2.1罐计数显示电路 (6) 3.2.2箱计数显示电路 (6) 3.2.3计数显示总电路 (7) 3.3状态控制电路 (7) 3.4总电路原理图 (9) 四、电路元器件选择与实际测试 (9)

数字电子技术试题和答案(题库)

数字电子技术基础试题(一)一、填空题 : (每空1分,共10分) 1. (30.25) 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为:、和。 4 . 主从型JK触发器的特性方程= 。 5 . 用4个触发器可以存储位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM存储器,其地址线为条、数据线为条。 二、选择题: (选择一个正确的答案填入括号内,每题3分,共30分 ) 1.设图1中所有触发器的初始状态皆为0,找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是:()图。 图 1 2.下列几种TTL电路中,输出端可实现线和功能的电路是()。 A、或非门 B、和非门 C、异或门 D、OC门 3.对CMOS和非门电路,其多余输入端正确的处理方法是()。

A、通过大电阻接地(>1.5KΩ) B、悬空 C、通过小电阻接地(<1KΩ) D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的()。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路()。图2 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6.下列几种A/D转换器中,转换速度最快的是()。图2 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 D、双积分A/D转换器 7.某电路的输入波形 u I 和输出波形 u O 如图 3所示,则该电路为()。 图3 A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器 8.要将方波脉冲的周期扩展10倍,可采用()。 A、10级施密特触发器 B、10位二进制计数器 C、十进制计数器 D、10位D/A转换器

电子技术课程设计

摘要 本次课程设计彩灯控制器是对模拟电子技术、数字电子技术的实践性的应用。该彩灯设计主要由几个器件构成,分别是移位寄存器、计数脉冲、分频器、数据选择器等器件。通过着几个主要器件来实现对彩灯的设计和控制。彩灯的设计主要有三部分组成。即时钟脉冲产生电路模块、彩灯开关控制模块以及花样输出电路模块。其中时钟脉冲由555定时器构成的多谐振荡器产生。彩灯开关电路设计模块应用数据选择器74LS163。花样输出由移位寄存器74LS194和发光二极管组成。为了验证设计的准确性,我们在Proteus环境下进行仿真和调试。通过验证进一步确定其设计的可行性。 关键词:彩灯;时钟脉冲产生电路模块;彩灯开关控制;花样输出电路

目录 摘要.............................................................................................................I 1 前言 (1) 1.1 序言 (1) 1.2目前彩灯的应用情 (1) 1.3主要工作概述 (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1方案比较 (3) 2.2方案论证 (4) 2.3方案选择 (4) 3 单元电路设计 (5) 3.1时钟信号发生器 (5) 3.2 序列信号发生 (7) 3.3 移位输出显示电路 (11) 4 调试与试验 (14) 4.1 Proteus软件介绍 (14) 5 proteus仿真图 (15) 6致谢和心得体会 (16) 参考文献 (17)

1前言 1.1 序言 集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。在设计中更多的使用规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简洁,而且能提高电路的可靠性,降低成本。因此,用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。随着社会市场经济的不断繁荣和发展,各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场,彩灯更是成为不可缺少的一道景观,小型的彩灯多采用霓虹灯电路。在彩灯的应用中,装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样,也可以做成各种各样和多种色彩的灯管或是以日光灯、白炽灯作为光源,另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在现代生活中,大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景,由于其变化多、功率大,常采用长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作,负载即长期接通,一般在彩灯中用以照明或衬托底色,没有频繁的动态切换过程,因此可用开关直接控制,不需经过复杂的编程。流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等,其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。本文所要设计的彩灯是用八个发光二极管代替的,能通过外部开关的操作,来实现彩灯亮点的左移、右移、全亮、全灭的效果。因此其会在越来越多的场合中使用,这使本设计具有很大的现实意义。这种控制电路可靠性,灵活性高,使用范围广,特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且,它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。 1.2目前彩灯的应用情况 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。彩灯广泛应用于流水灯、跑马灯、鸳鸯戏水灯、流水灯、控制功能,并给出了具体的硬件电路和相应的程序。此课题设计具有很大现实意义,LED彩灯广泛应用于商业街广告灯,也可作为歌厅、酒吧照明等。 1.3主要工作概述 本文所要设计的八路彩灯的功能要求是通过手动开关操作,实现彩灯的两亮两灭

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