数字电路综合应用
数字电子技术》电子教案
《数字电子技术》电子教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述数字电路的基本概念数字电路的特点数字电路的应用领域1.2 数字逻辑基础逻辑门逻辑函数逻辑代数1.3 数字电路的表示方法逻辑电路图真值表卡诺图第二章：组合逻辑电路2.1 组合逻辑电路概述组合逻辑电路的定义组合逻辑电路的特点组合逻辑电路的应用2.2 常见的组合逻辑电路编码器译码器多路选择器算术逻辑单元2.3 组合逻辑电路的设计方法最小化方法卡诺图化简法逻辑函数的优化第三章：时序逻辑电路3.1 时序逻辑电路概述时序逻辑电路的定义时序逻辑电路的特点时序逻辑电路的应用3.2 常见的时序逻辑电路触发器计数器寄存器移位寄存器3.3 时序逻辑电路的设计方法时序逻辑电路的建模状态编码的设计时序逻辑电路的仿真第四章：数字电路的设计与仿真4.1 数字电路设计流程需求分析逻辑设计电路实现测试与验证4.2 数字电路仿真技术数字电路仿真原理常用仿真工具仿真举例4.3 数字电路的测试与维护数字电路测试方法故障诊断与定位数字电路的维护与优化第五章：数字系统的应用5.1 数字系统概述数字系统的定义数字系统的特点数字系统的应用领域5.2 数字系统的设计方法数字系统设计流程数字系统模块划分数字系统的设计工具5.3 数字系统的应用实例数字控制系统数字通信系统数字音频处理系统第六章：数字集成电路6.1 数字集成电路概述数字集成电路的分类数字集成电路的优点数字集成电路的应用6.2 集成电路的制造工艺晶圆制造集成电路布局布线集成电路的封装与测试6.3 常见数字集成电路MOSFETCMOS逻辑门集成电路的封装类型第七章：数字信号处理器（DSP）7.1 数字信号处理器概述数字信号处理器的定义数字信号处理器的特点数字信号处理器的应用7.2 数字信号处理器的结构与工作原理中央处理单元（CPU）存储器输入/输出接口7.3 数字信号处理器的编程与开发编程语言开发工具与环境编程举例第八章：数字系统的可靠性8.1 数字系统的可靠性概述数字系统可靠性的重要性影响数字系统可靠性的因素数字系统可靠性评估方法8.2 数字系统的容错技术冗余设计容错算法故障检测与恢复8.3 数字系统的可靠性测试与验证可靠性测试方法可靠性测试指标可靠性验证实例第九章：数字电子技术的创新与应用9.1 数字电子技术的创新新型数字电路技术数字电子技术的研究热点数字电子技术的未来发展趋势9.2 数字电子技术的应用领域物联网生物医学工程9.3 数字电子技术的产业现状与展望数字电子技术产业概述我国数字电子技术产业发展现状数字电子技术的市场前景第十章：综合实践项目10.1 综合实践项目概述项目目的与意义项目内容与要求项目评价与反馈10.2 综合实践项目案例数字频率计的设计与实现数字音调发生器的设计与实现数字控制系统的设计与实现10.3 项目实施与指导项目实施流程项目指导与支持项目成果展示与讨论重点和难点解析1. 数字电路基础：理解数字电路的基本概念、特点及应用领域，掌握逻辑门、逻辑函数和逻辑代数的基础知识，熟悉数字电路的表示方法。
数字电路实验心得体会
数字电路实验心得体会数字电路实验心得体会篇一:数电实验总结心得数字电子技术实验总结心得数字电子技术是一门理论与实践密切相关的学科，如果光靠理论，我们就会学的头疼，如果借助实验，效果就不一样了，特别是数字电子技术实验，能让我们自己去验证一下书上的理论，自己去设计，这有利于培养我们的实际设计能力和动手能力。
通过数字电子技术实验, 我们不仅仅是做了几个实验,不仅要学会实验技术,更应当掌握实验方法，即用实验检验理论的方法,寻求物理量之间相互关系的方法,寻求最佳方案的方法等等，掌握这些方法比做了几个实验更为重要。
在数字电子技术实验中，我们可以根据所给的实验仪器、实验原理和一些条件要求,设计实验方案、实验步骤,画出实验电路图,然后进行测量,得出结果。
在数字电子技术实验的过程中，我们也遇到了各种各样的问题，针对出现的问题我们会采取相应的措施去解决，比如:1、线路不通——运用逻辑笔去检查导线是否可用;2、芯片损坏——运用芯片检测仪器检测芯片是否正常可用以及它的类型;3、在一些实验中会使用到示波器，这就要求我们能够正确、熟悉地使用示波器，通过学习我们学会了如何调节仪器使波形便于观察，如何在示波器上读出相关参数，如在最后的考试实验《555时基电路及其应用》中，我们能够读出多谐振荡器的Tpl、Tph和单稳态触发器的暂态时间T，还有有时是因为接入线的问题，此时可以通过换用原装线来解决。
同时，我们也得到了不少经验教训:1、当实验过程中若遇到问题，不要盲目的把导线全部拆掉，然后又重新连接一遍，这样不但浪费时间，而且也无法达到锻炼我们动手动脑能力的目的。
此时，我们应该静下心来，冷静地分析问题的所在，有可能存在哪一环节，比如实验原理不正确，或是实验电路需要修正等等，只有这样我们的能力才能有所提高。
2、在实验过程中，要学会分工协作，不能一味的自己动手或是自己一点也不参与其中。
3、在实验过程中，要互相学习，学习优秀同学的方法和长处，同时也要学会虚心向指导老师请教，当然这要建立在自己独立思考过的基础上。
数字电子技术的应用与发展
数字电子技术的应用与发展摘要：市场经济的飞速发展给数字电子技术提出了更高的要求：数字电子技术应刚紧跟时代步伐，顺应市场经济趋势，在原有的技术理念基础上不断创新，不断突破当前的技术瓶颈，进一步提高工作效率，促进未来科技的飞速发展。
本文就数字电子技术的定义做了概述，并对其分类做了简单介绍。
随后介绍了数字电子技术的优势，同时就其在雷达接收器、基于USB总线的“微波功率测量计”、网络、EDA技术中的应用做了详细概述。
文章最后对数字电子技术的发展做了展望。
关键词：数字电子技术；应用；发展0引言20世纪中期至21世纪初，电子技术特别是数字电子技术得到了飞速的发展，使工业、农业、科研、医疗以及人们的日常生活发生了根本性的变革。
数字电子技术的飞速发展以及其在各行各业上的应用在很大程度上加快了我国经济的发展，与此同时各行各业对数字电子技术也提出了更高的要求。
在这一背景下，针对已有的数字电子技术对其应用现状和未来发展趋势进行深入探析具有重大意义。
1数字电子技术概述1.1数字电子技术的定义数字电子技术是研究各种集成器件以及逻辑门电路、集成芯片功能并进行其应用的一门学科。
当前计算机技术迅速发展，利用数字电路对信号进行处理的优势尤为明显。
以数字电路处理信号为例：在处理过程中，数字电路按照特定的比例将模拟信号转化为一系列的数字信号。
模拟信号全部转化完成以后，这些数字信号被传送到数字电路里面进行一系列的处理；数字电路完成处理工作后依据需要将这些最终的结果转换为相应模拟信号。
数字电路处理信号的最后一步，输出被转换后的模拟信号。
1.2数字电子技术的分类当前被大众普遍接受的数字电子技术分类是：模拟电子技术与数字电子技术。
作为当前社会发展最快的学科，数字电子技术在我国各行各业有着广泛的应用，同时在社会经济发展的要求下快速发展。
在短短50年里，数字电子技术已经由最原始的小规模集成电路发展到了今天超大规模集成电路。
在创新技术上，数字电子技术表现出了惊人的潜力。
数字电路课程设计
2．设计方案
• 该控制系统由输入、输出和控制器模块构成，系 统结构框图如图3-6所示。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74LS193），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 态变量进行输出模块；输出模块完成计数器统计 信号的翻译（可由4-16线译器74LS154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。
智能机器人行走控制器设计
智能机器人行走控制电路,要求实现智能 机器人能够识别并绕开障碍物,在充斥着障碍物 的环境里自由行走。机器人的前端有一个接触 传感器,当遇到障碍物时传感信号X=1,否则传 感信号X=0.机器人有两个控制信号Y1和Y0,控 制脚轮行走,当Y1=1时控制机器人左转,Y0=1时 控制机器人右转,当Y1Y0=00时控制机器人直 行.机器人遇到障碍物时的转向规则是: 若上一 次是左转,则这一次右转,直到未探测到障碍物 时直行;若上一次是右转,则这一次左转,直到未 探测到障碍物时直行 。
二、学时分配
• 时间：16周*2课时；
分为两个教学实验单元： 第一单元20学时，主要内容是数字系统计算机仿真软 件及使用操作，选题、设计、仿真； 第二单元分别选作一个数字电路系统进行设计制作。
从所列实验项目中每个同学任选一个做 出硬件电路实物。
三、参考题目
• • • • • • • • • • 1．数字电子钟设计 2．洗衣机控制器设计 3．电饭堡控制器设计 4．四路彩灯显示系统设计 5．拔河游戏机控制器设计 6．汽车尾灯控制器设计 7．十字路口交通信号灯控制器设计 8．智能机器人行走控制器设计 9．串行输入信息中“1”数检测器设计 自选题
数字电子电路》综合性设计性实验
加强实验操作训练，提高学生的动 手能力和实验效率。
相关技术发展与展望
集成电路技术
随着集成电路技术的发展，数字电子电路的设计 和实现将更加高效和可靠。
人工智能技术
人工智能技术在数字电子电路中的应用将进一步 拓展，为电路设计带来更多可能性。
5G通信技术
5G通信技术的发展将促进数字电子电路在通信领 域的应用和发展。
实验总结与反思
总结实验成果
对整个实验过程进行总结，概括实验的主要成果和收获。
反思与展望
对实验中存在的问题和不足进行反思，并提出改进措施和展望，为后续实验提供借鉴和指导。
06
实验扩展与提高
实验优化建议
增加实验难度
通过增加实验的复杂性和难度， 提高学生的实验技能和解决问题
的能力。
引入新技术
将最新的数字电子技术引入实验中， 使学生能够掌握最新的知识和技术。
确定设计方案后，绘制电路原 理图和PCB版图。
根据电路图，搭建实验电路并 完成硬件调试。
进行软件编程和调试，实现所 需功能。
进行系统测试和性能评估，完 成实验报告。
04
实验操作与调试
实验操作流程
电路设计
根据实验要求，设计合适的电 路图，确保电路功能符合要求。
程序编写
根据电路功能，编写合适的程 序，实现电路的控制和数据处 理。
数据处理与分析
对实验数据进行处理和分析，包 括计算误差、对比理论值与实际 值等，以评估实验结果的准确性 和可靠性。
实验结果对比与讨论
对比不同方案结果
将采用不同方案得到的实验结果进行 对比，分析各种方案的优缺点，为后 续实验提供参考。
结果讨论
对实验结果进行深入讨论，探讨可能 影响实验结果的因素，以及如何改进 实验方法和技巧。
数字电路与系统设计实验
第二章 实验基本仪器
数字系统设计实验所需设备有： 直流稳压电源，示波器，基于CPLD的 数字电路实验系统，万用表，信号源， 计算机。
一、直流稳压电源
二、示波器
示波器是一种用来测量电信号波形的 电子仪器。用示波器能够观察电信号 波形，测量电信号的电压大小，周期 信号的频率和周期大小。双踪示波器 能够同时观察两路电信号波形。
能块相对集中地排列器件 3.布线顺序 VCC，GND，输入/输出，控制线 4. 仪器检测（电源，示波器，信号源） 5.实验 测试、调试与记录
6.撰写实验总结报告
(1)实验内容 (2)实验目的 (3)实验设备 (4)实验方法与手段 (5)实验原理图 (6)实验现象（结果）记录分析 (7)实验结论与体会
（（(四三一）)）、、、实实验实验目验的提内示容
•• １１..注测１意试.掌被T握T测LT器T器L件、件H７的CT４引和Ｌ脚HＳ７C器０和件４引的一脚传个输１特非４性门分。的别传接输地特和 十性5。Ｖ２。.掌握万用表的使用方法。
•• •
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四、数字电路测试及故障查找、排除
1.数字电路测试
数字电路静态测试指的是给定数字电路若干组静态输 入值，测定数字电路的输出值是否正确。
电子技术应用实验(数字电路综合实验)_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
电子技术应用实验2（数字电路综合实验）_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.用数字示波器双踪测量不同频率的相关信号时，应选哪个信号为触发源？参考答案:频率低的信号2.约束文件中“set_property PULLDOWN true [get_ports {col[3]}]”是？参考答案:将第3列下拉至低电平3.若工程中只使用矩阵键盘中的一个按键,则参考答案:可以不需要按键扫描4.在本次实验示例中，将行列式键盘的行值定义为参考答案:输出信号5.如果要求不仅能显示16进制数，还要包括"-"，那么显示译码器接收的数据至少应为参考答案:5位6.实现6位数码管动态显示16进制数时，可以不改写哪部分的代码？参考答案:显示译码器部分7.如果你要在一个工程中添加自定义的IP核，首先应在Project manager中点击参考答案:Settings8.IP核的意思是参考答案:知识产权核9.如果实现5位数码管动态显示，则电路中计数器的位数至少为参考答案:310.所介绍的555多谐振荡器电路中，振荡周期的改变与（）有关。
参考答案:电容C_电阻R2_电阻R111.所介绍的555多谐振荡器电路中，占空比的改变与（）无关。
参考答案:电容C12.对于本次实验中的多谐振荡器电路，若要实现其输出矩形波的振荡频率约为160Hz，占空比约为89%。
所选择的电阻R1和R2的比值约为（）。
参考答案:7:113.对于本次实验中的多谐振荡器电路，若要实现其输出矩形波的振荡频率约为4700Hz，可供选择的电阻R1和R2值约为10千欧姆，则电容C应选取（）。
参考答案:0.01微法14.所介绍的555多谐振荡器电路中，当VCC（引脚8端）为9V，电压控制端（引脚5）悬空，则该多谐振荡器Vc（2、6脚）处三角波的幅度大约为（）。
参考答案:3V15.用视频中介绍的方法产生占空比为50%的分频信号输出，将50MHz信号分频为2KHz，如果计数器计数值从0依次加一到999循环，那么输出频率为？参考答案:25KHz16.假如clr是清零端，通过语句always@(posedge CP or posedge clr)，可以知道clr是哪一种清零？参考答案:异步清零17.在过程块中哪种赋值语句必须按照编写顺序依次执行？参考答案:阻塞式赋值18.非阻塞式赋值的赋值运算符是？参考答案:<=19.在always块中，应该采用哪种赋值？参考答案:过程赋值20.在verilog语言中，下面哪个符号不能用作设计源文件或约束文件里的注释符号？参考答案:*21.本实验中门电路构成的单稳触发器输出信号的脉冲幅度和以下哪些因素有关？参考答案:门电路的电源电压_最后一个与非门的器件类型22.根据实验电路中给出的参数，这个单稳触发器最大定时时间可能是？参考答案:约4uS23.本实验中门电路构成的单稳触发器电路对输入信号的触发条件为？参考答案:下降沿触发24.施密特触发器和单稳态触发器都可以对脉冲实现整形，这两种电路对脉冲整形后，那种电路可以得到相同的脉宽？参考答案:单稳态触发器25.在Verilog语言中关于if-else语句说法不正确的是？参考答案:有一条if语句就有一条对应的else语句26.实验开发板的时钟为50MHZ，实验中要求设计的计数器时钟为5HZ，则分频器的分频比应为多少？采用实验介绍的分频方法，verilog语句中的分频计数范围应设为多少？参考答案:10M, 0~499999927.在本实验内容一的顶层模块连接图中，对应模块u2正确的例化语句应该是？参考答案:counter10 u2(。
数字电路第四章组合逻辑电路
(3)逻辑表达式：
Y A B C A B C A B C ABC A B CB C A B CB C ABC R AB BC AC AB BC AC
（4）画出电路（见仿真）
2、下图所示是具有两个输入X、Y和三个输出Z1、Z2、 Z3的组合电路。写出当X>Y时Z1 ＝1；X=Y时 Z2 ＝1；当X<Y时Z3 ＝1，写出电路的真值表， 求出输出方程。 解：A、列真值表： B、写出函数表达式：
可在K图中直接圈1化简得最简与或式。再对最简与或式 两次求反进行变换。 A C A B C B C
n 1 n n n n n n
B n Cn A n Cn A n B n B n C n A n Cn A n B n
C、 画出逻辑电路：
4、设计一组合电路，当接收的4位二进制数能被4整除 时，使输出为1。 A 、列真值表：数N＝8A+4B+2C+D 注：0可被任何数整除 B、写逻辑函数式：画出F的K图
3、优先编码器
优先编码器常用于优先中断系统和键盘编码。与普 通编码器不同，优先编码器允许多个输入信号同时有效， 但它只按其中优先级别最高的有效输入信号编码，对级 别较低的输入信号不予理睬。
常用的MSI优先编码器有10线—4线(如74LS147)、
8线—3线(如74LS148)。
Cn 1 Cn 1 Bn Cn A n Cn A n Bn
2)、用异或门实现Dn：
An Bn C n An Bn C n An Bn C n
3)、用与非门实现 Cn+1：
Dn An Bn C n An Bn C n An BnC n An BnC n
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图10-8 电容测试仪
图10-9 输入输出波形 a) 输入波形 b) CX较小 c) CX较大
10.9 频率测试仪
可测量10kHz以下各种交流信号的频率。
图10-10 频率测试仪
图10-11 频率测试仪波形
频率测量仪与电容测量仪中单稳电路的区别是： 电容测量仪固定周期（频率），根据被测电容改变暂 稳脉冲宽度； 频率测量仪是固定暂稳脉冲宽度，根据被测信号频 率改变单稳脉冲个数。 然后将其转换为电压或电流信号。
只有在光线暗时，间隙发射（时间很短）红外线， 因此红外发射功耗很小。
10.13 定时电源插座
可用于定时断开或定时接通交流电源。
图10-16 定时电源插座
10.14 数字钟
理解数字钟的工作原理，
实际需要数字钟时，应选用数字钟专用集成电路。
图10-18 数字钟电路
10.15数字钟/程控精密定时器
本电路既可用作数字钟，又可用于4路负载 通断精密定时控制。
图10-19 数字钟/程控精密定时器
2分钟时钟脉冲的逻辑表达式可写为
图10-20 笔段译码输出波形图
10.16
位数字式直流电压表
可测量0～1999V直流电压。经扩展还可用于测量 电流、电阻或其他模拟信号，适用于多种数字化测量 仪表。
图10-21
脉冲数目编码电路和译码电路一般可用于红外线、 超声波或无线电脉冲信号的遥控发射和接收。
a) b) 图10-13 脉冲数目编码和译码电路 a) 编码电路 b) 译码电路
10.12 红外反射光控延时灯
红外反射光控延时灯除用于自动控制楼道灯外，稍加 改动，还可用于防盗报警等场合。
图10-14 红外反射光控延时灯
10.10 按键/声控双功能光控延时灯
具有按键和声控二种控制方式；当按键按下或声音控 制时能在光线暗条件下使受控灯点亮，延时一段时间 后自动熄灭，一般可用于楼道灯延时控制。
图10-12 按键、声控双功能光控延时灯电路
注意事项： 本电路因无隔离变压器降压，因此调试时不能 直接触摸，需防止触电。
10.11 脉冲群编码和译码电路
随机数字显示器
10.5 循环灯电路
16个发光二极管依次循环显示。 若74LS154输出端加上驱动电路，则可驱动显示彩灯、 霓虹灯等。
图10-5 循环灯电路
10.6 智力竞赛抢答器
图10-6 8路智力竞赛抢答器
10.7 倒计时电路
图10-7 倒计数电路
10.8 电容测试仪
可分档测量100pF～1μF的电容容量。
位数字式直流电压表
第10章
数字电路综合应用
10.1 触摸式延时开关
一般可用于楼道灯控制电路或触摸控制电路。
图10-1
触摸式延时开关
10.2 应急灯控制电路
一般用于突然停电且环境光不足时应急照明。
图10-2
应急灯0-3
闪烁显示器
10.4 随机数字显示器
一般用于摇奖、 抽签等场合。
图10-4