数电课程设计报告
数字电路课程设计报告
数字电路课程设计报告数字电路课程设计报告(3篇)在经济发展迅速的今天，报告使用的频率越来越高，不同的报告内容同样也是不同的。
在写之前，可以先参考范文，下面是小编帮大家整理的数字电路课程设计报告，仅供参考，欢迎大家阅读。
数字电路课程设计报告1摘要：本文着眼于目前普遍应用在城市道路上的交通灯控制系统，设计了一个东西方向和南北方向十字路口的交通灯控制电路。
进行交通灯状态变换的分析和交通灯总体框架的设计。
关键词：交通灯控制电路 proteus 仿真电路设计1引言1.1设计任务首先设计让倒计时显示器按规律运行的电路，再通过倒计时电路的信号来控制交通灯按4 种状态循环变换。
电源电路采用9V 变压器、整流桥和稳压管，使220V 的交流电转换为5V 的直流电。
4Hz 方波脉冲由555 定时器产生，再由74LS193 实现4 分频，最终输出1Hz 的脉冲信号；用两块74LS193 实现倒计时，一块显示十位，一块显示个位，用2 个D 触发器74HC74实现30s，20s，5s 时间的转换；利用倒计时电路控制4 个状态。
最后通过74LS138 和相应的逻辑门实现对交通灯亮灭的控制。
1.2 要求设计一个东西方向和南北方向十字路口的交通灯控制电路。
要求如下：（1）南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30s、支干道每次通行间为20s；（2）东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）；（3）在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5s 钟，才能变换运行车道；（4）黄灯亮时，要求每秒闪亮一次；（5）同步设置人行横道红、绿灯指示。
（6）设计相关提示：所设计的交通路口为一十字路口，不涉及左右转弯问题2 交通灯控制电路分析2.1交通灯运行状态分析交通灯控制电路，要求每个方向有三盏灯，分别为红、黄、绿，配以红、黄、绿三组时间到计时显示。
数电仿真课程设计报告
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精选3篇整理
让知识带有温度。
数字电路课程设计报告精选3篇整理数字电路课程设计报告精选3篇随着社会一步步向前进展，报告使用的频率越来越高，报告包含标题、正文、结尾等。
那么报告应当怎么写才合适呢？以下是我整理的数字电路课程设计报告，仅供参考，欢迎大家阅读。
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乐观的意义。
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，虽然编程简洁，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，通用力量好，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的使用使得数字电路的设计周期缩短、难度削减。
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第1页/共3页千里之行，始于足下。
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，削减外围电路的设计，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。
数电课程设计(血型遗传规律分析电路)报告精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版课程设计课程名称：数字电子技术设计题目：血型遗传分析电路院系：指导教师：专业：学号：姓名：年月日目录No table of contents entries found.第一章设计目的1.本实验设计的研究目的主要是帮助学生掌握组合逻辑电路的分析和计算方法，培养学习专业知识能力。
2.通过血型遗传规律分析电路的设计，使学生在查阅资料、设计方案、参数选择、电路制作、系统调试等方面得到训练，并使学生在电路设计方面具有进一步发挥的余地。
3.根据遗传学中血型遗传规律，设计一种血型遗传规律分析电路。
使用时，只要按钮输入一组父母的血型，仪器能立即显示出子女可能的血型第二章设计要求1、根据电路设计指标的要求，本次设计血型遗传规律分析电路考虑由常用的TTL集成电路设计，由译码电路、按钮控制输入电路、译码显示电路等组成，用探针作为显示指示灯，显示子女的可能的血型。
图1 血型遗传规律分析电路设计方框图方案：血型遗传规律分析电路由两片74LS138译码器，若干与非门完成；方案材料表序号元器件名称规格型号数量备注1 3,8线译码器74LS138D 22、方案要经济实惠，还要更加直观方便的实现电路的功能，元件尽量少，连线布置更简单，维修方便。
第三章总体方案本设计用两片74LS138 线译码器以及逻辑门设计了一种血型遗传分析电路，电路中用单刀双掷开关控制输入端的高低电平来表示父母的血型情况，用灯泡的亮灭代表子女的可能的血型。
实现了输入父母血型就可以实现子女可能血型的设计。
通过用multisim的逻辑电路的仿真成功完成了电路测试。
血型遗传规律分析电路总原理图如图所示：图2 血型遗传电路原理图其主要功能为实现血型遗传规律的电路设计，电路主要由单刀双掷开关、3,8线译码器、与非门、探针组成.其工作原理如下：AB 代表父亲血型，CD代表母亲血型，则一共有16种血型配对的可能，所以本实验采用两片74LS138（译码器）级联，可完成4输入16输出功能血型配对真值表如下：在电路设计上，我们从子女的血型可能性入手，设计输出六组信号，每一组代表在父母的血型影响下孩子可能出现的血型根据设计指标中提供的血型配对表格,可多得到以下结果：实验电路图中对应的 ProdeX1 代表——B型和O型。
数字电路课程设计报告
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。
数电课程设计报告数字钟的设计
数电课程设计报告第一章设计背景与要求设计要求第二章系统概述设计思想与方案选择各功能块的组成工作原理第三章单元电路设计与分析各单元电路的选择设计及工作原理分析第四章电路的组构与调试遇到的主要问题现象记录及原因分析解决措施及效果功能的测试方法,步骤,记录的数据第五章结束语对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明总结设计的收获与体会附图电路总图及各个模块详图参考文献第一章设计背景与要求一．设计背景与要求在公共场所,例如车站、码头,准确的时间显得特别重要,否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦;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度和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用;数字钟是一种典型的数字电路,包括了组合逻辑电路和时序电路;设计一个简易数字钟,具有整点报时和校时功能;1以四位LED数码管显示时、分,时为二十四进制;2时、分显示数字之间以小数点间隔,小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时;3整点报时采用蜂鸣器实现;每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣响4次,响1s、停1s,直到整点前一秒以高频响1s,整点时结束;4才用两个按键分别控制“校时”或“校分”;按下校时键时,是显示值以0~23循环变化；按下“校分”键时,分显示值以0~59循环变化,但时显示值不能变化;二．设计要求电子技术是一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对于培养学生的素质和能力具有十分重要的作用;在电子信息类本科教学中,课程设计是一个重要的实践环节,它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容;通过本次简易数字钟的设计,初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法;即根据设计要求,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能要求;第二章系统概述设计思想与方案选择方案一 ,利用数字电路中学习的六十进制和二十四进制计数器和三八译码器来实现数字中的时间显示;方案二,利用AT89S51单片机和74HC573八位锁存器以及利用C语言对AT89S51进行编程来实现数字钟的时间显示;由于方案一通过数电的学习我们都比较熟悉,而方案二比较复杂,涉及到比较多我们没学过的内容,所以选择方案一来实施;简易数字钟电路主体部分是三个计数器,秒、分计数器采用六十进制计数器,而时计数器采用二十四进制计数器,其中分、时计数器的计数脉冲由校正按键控制选择秒、分计数器的溢出信号或校正10Hz计数信号;计数器的输出通过七段译码后显示,同时通过数值判断电路控制蜂鸣器报时;各功能块的组成分频模块,60进制计数器模块,24进制计数器模块,4位显示译码模块,正点报时电路模块,脉冲按键消抖动处理模块工作原理一．简易数字钟的基本工作原理是对1Hz标准频率秒脉冲进行计数;当秒脉冲个数累计满60后产生一个分计数脉冲,而分计数脉冲累计满60后产生一个时计数脉冲,电路主要由3个计数器构成,秒计数和分计数为六十进制,时计数为二十四进制;将FPGA开发装置上的基准时钟OSC作为输入信号通过设计好的分频器分成1Hz~10MHz8个10倍频脉冲信号;1Hz的脉冲作为秒计数器的输入,这样实现了一个基本的计时装置;通过4位显示译码模块,可以显示出时间;时间的显示范围为00时00分~23时59分;二．当需要调整时间时,可使用数字钟的时校正和分校正进行调整,数字钟中时、分计数器都有两个计数脉冲信号源,正常工作状态时分别为时脉冲和分脉冲；校正状态时都为5~10Hz的校正脉冲;这两种状态的切换由脉冲按键控制选择器的S 端来实现;为了更准确的设定时间,需要对脉冲按键进消抖动处理;三．电路在整点前10 秒钟内开始控制蜂鸣器报时,可采用数字比较器或逻辑门判断分、秒计数器的状态码值,以不同频率的脉冲控制蜂鸣器的鸣响;第三章单元电路设计与分析各单元电路的选择1分频模块,设计一个8级倍率为10 的分频电路,输出频率分别为1Hz 、10Hz、100 Hz、1k Hz、10k Hz、100k Hz、1 MHz、10MHz8组占空比为50%的脉冲信号;260进制计数器模块,采用两片74161级联;324进制计数器模块,采用两片74161级联;44位显示译码模块,由分频器,计数器,数据选择器,七段显示译码,3-8线译码器构成一个4位LED数码显示动态扫描控制电路;其中4位计数器用74161,数据选择器用74153,七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计;5正点报时电路模块,该模块采用与门和数据选择器74153构成6脉冲按键消抖动处理模块,采用D触发器实现消抖动,从而能够比较精确地设定时间;设计及工作原理分析1分频模块要输出8级频率差为10倍的分频电路,可采用十进制计数器级联实现;集成十进制计数器的类型很多,比较常用的有74160、74162、74190、74192和7490等;这里采用7490来实现分频,7490是二-五-十进制加计数器,片上有一个二进制计数器和一个异步五进制计数器;QA是二进制加计数器的输出,QB、QC、QD是五进制加计数器的输出,位序从告到低依次为D,C,B;该分频器一共用到7片7490,初始信号输入到第一片7490的CLKB 端口,QD输出端连接到CLKA端,作为输入,从QA引出1MHz的output端口,并引线到第二片7490的CLKB端口,依此类推,直到第七片7490连接完成如附图所示;每片7490相当于一个五进制计数器和一个二进制计数器级联实现了十进制加计数,从而实现分频;分频模块图如图所示分频模块内部结构图如下图所示260进制计数器模块采用两片74161级联,如图,下面一片74161做成十进制的,初始脉冲从CLK输入,ENT和ＥＮＰ都接高电平,而QD与QA用作为与非门的两个输入,与非门输出分别连接到自身的LDN端与上面一片74161的CLK端；上面一片74161的QC和QA端作为与非门的两个输入通过输出连接到自身的LDN,ENT 和ENP接高电平;下面一片实现从0000到1001即0~9十个状态码的计数,当下面一片为1001状态时,自身的LDN为低电平,此时QD,QC,QB,QA的状态恢复到0000,即从0开始从新计数,而上面一片74161的CLK电平改变,上面一片74161开始计数为0001,实现从0000~到0101即0到5六个状态码的计数,当上面一片状态为0101时,LDN为低电平,此时计数器为0000;这样子通过两片74161就实现了一个六十进制计数器;下图为六十进制计数器模块的示意图由六十进制计数模块构成的秒分计数如下图,下面那块六十进制技术模块表示为妙,上面那块六十进制计数模块表示为分;当妙计数模块的状态为0101 1001时,向分计数模块进位, 即通过74153M的输入C1,此时74153M输出接到分计数模块的输入端 ,通过74153M作为选择器,实现进位控制;324进制计数器模块采用两片74161级联,如图,下面一片74161做成十进制的,初始脉冲从CLK输入,ENT和ＥＮＰ都接高电平,而QD与QA用作为与非门的两个输入分别连接到自身的LDN端与上面一片74161的CLK端；上面一片74161的QB非门的一个输入通过输出连接到自身的LDN,ENT 和ENP接高电平,并且上面74161的QB端和下面一块74161的QC端通过与非门输出接到两片74161的清零端CLRN;下面一片实现从0000到1001即0~9十个状态码的计数,当下面一片为1001状态时,自身的LDN为低电平,此时QD,QC,QB,QA的状态恢复到0000,即从0开始从新计数,而上面一片74161的CLK电平改变,上面一片74161开始计数为0001,实现从0000~到0010即0到2三个状态码的计数,当上面一片状态为0010即2时,下面一片状态为0100即4时,两块74161的CLRN为低电平,此时两块74161的状态都为0000,即实现了23时过后显示00时;这样子通过两片74161就实现了一个24进制计数器;下图为24进制计数器模块示意图由二十四进制计数模块构成的时计数模块如图,下面那块六十进制技术模块表示为分,上面那块24进制计数模块表示为时;当分计数模块的状态为0101 1001时,向时计数模块进位, 即通过74153M的输入C1,此时74153M输出接到时计数模块的输入端 ,通过74153M作为选择器,实现进位控制;二十四进制计数模块构成的时计数模块44位显示译码模块由分频器,计数器,数据选择器,七段显示译码,3-8线译码器构成一个4位LED数码显示动态扫描控制电路;4位计数器由74161构成;如下图所示74161构成的4位计数器数据选择器采用两片74153 和一片74153M两片74153实现连在一起实现对四个数字的选择,而一片74153M实现对小数点的选择;如下图所示74153M构成的数据选择器两片74153构成的数据选择器七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计,语句如下：subdesign ymqdata_in3..0 :input;a,b,c,d,e,f,g :output;begintabledata_in3..0 =>a,b,c,d,e,f,g;b"0000" =>1,1,1,1,1,1,0;b"0001" =>0,1,1,0,0,0,0;b"0010" =>1,1,0,1,1,0,1;b"0011" =>1,1,1,1,0,0,1;b"0100" =>0,1,1,0,0,1,1;b"0101" =>1,0,1,1,0,1,1;b"0110" =>0,0,1,1,1,1,1;b"0111" =>1,1,1,0,0,0,0;b"1000" =>1,1,1,1,1,1,1;b"1001" =>1,1,1,0,0,1,1;b"1010" =>1,1,1,0,1,1,1;b"1011" =>0,0,1,1,1,1,1;b"1100" =>1,0,0,0,1,1,0;b"1101" =>0,1,1,1,1,0,1;b"1110" =>1,0,0,1,1,1,1;b"1111" =>1,0,0,0,1,1,1;end table;end;整个四位显示译码模块如图所示5正点报时电路模块该模块采用与门和数据选择器74153构成,如下图所示;7个输入端口的与门控制A,当时间在59分51s,53s,55s,57s,59s的时候,A为高电平1,当秒的个位数为9时,B为高电平1,A为1,B为0时,输出C1低频率信号,A为1,B为1时输出C3高频率信号,实现整点的不同频率的报时电路;整点报时电路模块6脉冲按键消抖动处理模块采用D触发器实现消抖动,从而能够精确地设定时间;校正状态为5HZ的校正脉冲,分频器输出的10HZ通过T触发器得到5HZ的校正脉冲;如图脉冲按键消抖动处理模块通过T触发器得到的5HZ校正脉冲第四章电路的组构与调试遇到的主要问题1在用74161做二十四进制计数器时,没有深入考虑,打算采用第一片六进制,第二片四进制级联而成,结果出现问题;2时、分调整按键没有安装消抖动装置;3在设置简易数字钟的分时,时计数器也会进;现象记录及原因分析1虽然也能够计数实现二十四进制,但是不能与七段显示译码器配合使用,不能显示直观的数值,这样给用户带来不便;2在下载调试的时候,我要进行时分调整,但是有时按一下子脉冲键会进两个数值,这样子给时分的设置带来了麻烦,原因是按键没有采用消抖动装置;3在调试的时候,打算通过按键调整分,但是发现时计数器也会进位,这就不符合要求了,原因是调整分时,各计数器都按正常状况在计数,所以会按正常情况产生进位;解决措施及效果1仍然采用两片74161,第一片可以从0~9,第二片只能从0~2,而且当第二片为2的时候,第一片到4的话就都清零复位,这样不仅实现了二十四进制计数器,而且能与七段显示译码器配合使用,直观的显示数字;2在脉冲控制按键上加上了D触发器,这样子可以达到消抖动的效果;3加上选择器,把两路信号分开,当调整分的时候,不对时计数器产生进位,这样子就不会产生十进位了,解决了这个问题;功能的测试方法、步骤,记录的数据1简易数字钟的测试,将电路图连好后,分析与综合,仿真,编译,下载到仪器上,表示秒的小数点按1Hz,占空比50%跳动,分从0~59计数,分过了59后,向时计数器进1;2整点点报时功能的测试,到了整点,即59分51s,53s,55s,57s时蜂鸣器低频率间断性鸣响,59分59秒时,蜂鸣器高频率鸣响一次;3时、分调整功能的测试,按分调整键,分按一定的频率逐次加一,但是时显示不变；按时调整键,时按一定的频率逐次加一,但是分显示不变;第五章结束语对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明简易数字钟的设计中,主要运用了分频器,六十进制计数器,二十四进制计数器,动态扫描显示电路,选择器,按键消抖以及门电路等数字电路方面的知识;可以在简易数字钟的基础上加上24小时和12小时转换功能,秒表功能,闹钟功能,这样更能满足人们的使用需求;总结设计的收获与体会简易数字钟的设计及实验当中,我坚持了下来,上学期的数电我学的并不好,而且对软件应用的接受能力不强,刚开始的时候做的很慢,看到别人都做好了,心里比较着急,于是,我找出了数电课本,复习所涉及的知识点,并练习所学软件,终于有了进步,可以更上同学们的进度,但数字钟的设计一直困扰我,看到别人拓展功能都做好了,自己基本的都还没做好,心里很急;在设计的过程中,碰到了很多的困难,遇到了很多问题,不断地思考与尝试,以及向同学和老师请教,但还是没能完全设计好,以后有时间还得多去实验室尝试,争取做好一些拓展功能;通过这次设计,对上学期学习的数字电路的相关知识得到了复习和巩固,也查阅了一些相关的资料,也加深了我对数字电路应用的理解,总之这次的电子技术课程设计受益匪浅;参考文献：基于FPGA的数字电路系统设计西安电子科技大学出版社数字电子技术基础电子工业出版社数字电路与逻辑设计实验及应用人民邮电出版社附图1.分频模块分频器仿真波形下图为分频器线路图2.60进制计数器模块60进制计数器仿真波形3.24进制计数器模块24进制计数器仿真波形4. 4位显示译码模块七段显示译码器模块七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计,语句如下：subdesign ymqdata_in3..0 :input;a,b,c,d,e,f,g :output;begintabledata_in3..0 =>a,b,c,d,e,f,g;b"0000" =>1,1,1,1,1,1,0;b"0001" =>0,1,1,0,0,0,0;b"0010" =>1,1,0,1,1,0,1;b"0011" =>1,1,1,1,0,0,1;b"0100" =>0,1,1,0,0,1,1;b"0101" =>1,0,1,1,0,1,1;b"0110" =>0,0,1,1,1,1,1;b"0111" =>1,1,1,0,0,0,0;b"1000" =>1,1,1,1,1,1,1;b"1001" =>1,1,1,0,0,1,1;b"1010" =>1,1,1,0,1,1,1;b"1011" =>0,0,1,1,1,1,1;b"1100" =>1,0,0,0,1,1,0;b"1101" =>0,1,1,1,1,0,1;b"1110" =>1,0,0,1,1,1,1;b"1111" =>1,0,0,0,1,1,1;end table;end;整个4位显示译码模块四位显示译码模块。
数字电子技术课程设计报告
数字电子技术课程设计报告一、设计目的和任务：本设计项目旨在设计一个数字钟，能够显示当前时间，并具备时间设置功能。
主要任务包括：设计数字时钟的电路原理图、PCB布局，选取合适的数码管和时钟芯片，完成数字时钟的硬件组装和软件编程。
二、设计原理和方案：1.数码管原理：数码管是一种显示设备，由8段共阳极(或共阴极)、7段共阴极(或共阳极)的LED组成。
每个LED可以独立控制亮灭，通过对应的引脚控制可以达到显示不同数字的效果。
2.时钟芯片原理：时钟芯片是一种集成电路，能够提供精确的时间信号。
通过和微处理器或微控制器的连接，可以实现对时间的读取和设置功能。
本设计方案采用四位共阴极的数码管显示当前时间，以及四个按键实现时间设置功能。
时钟芯片选用DS1302，它具备低功耗、抗干扰和精准计时等特点，通过SPI接口连接到单片机。
三、硬件设计：1.数码管显示电路：将四位共阴极数码管的8个段接口分别连接到单片机的GPIO口，通过控制GPIO口的电平变化，实现数码管显示0-9的数字。
2.时钟芯片连接电路：将DS1302的SCK、RST和DAT引脚分别接到单片机的SPI接口的对应引脚，以实现单片机和时钟芯片之间的信息交换。
3.按键电路：设计四个按键实现时间设置功能，通过连接到单片机的GPIO口，通过检测按键的状态变化来触发相应的时间设置操作。
四、软件设计：1.时钟初始化：在程序启动时，先进行时钟芯片的初始化，设置年月日时分秒的初始值。
2.读取时间：通过SPI接口读取时钟芯片的时间信息，包括年月日时分秒。
3.显示时间：将读取到的时间信息转换成相应的数字，通过控制数码管的GPIO口实现数字的显示。
4.时间设置：通过检测按键的状态变化，触发相应的时间设置操作，将设置的年月日时分秒信息写入到时钟芯片中。
五、结果和分析：经过硬件组装和软件编程，实现了数字时钟的设计。
通过按键可以设置时钟的年月日时分秒信息，数码管能够准确地显示当前时间。
《数电课设报告》
《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。
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《电子技术》课程设计报告题目数字式电阻测试仪学院（部）专业班级学生姓名学号12 月19 日至12 月30 日共2 周指导教师（签字）数字式电阻测试仪摘要数字化测量仪器较模拟仪器具有使用方便，测量精确等优点。
本次课程设是针对数字式电阻测试仪的设计，介绍了数字式电阻测试仪的设计方案及其基本原理，并着重介绍了数字式电阻测试仪各单元电路的设计思路，原理及整体电路的的工作原理，控制器件的工作情况。
设计共有三大组成部分：一是系统概述，本部分概括讲解了电路的设计思想和各部分功能；二是各单元所用器件、其性能和在电路中的功能。
三是设计小结，这部分包括设计的完成情况，并提出本系统需要改进的地方及遇到的困难。
关键词555 多谐振荡器单稳态触发器 74LS160N 74175N技术要求1. 被测电阻值范围100Ω～100kΩ；2. 四位数码管显示被测电阻值；3. 分别用红、绿色发光二极管表示单位；4. 具有测量刻度校准功能。
第一部分系统综述一、设计思路数字式电阻测试仪的基本工作原理是将待测的数字信号转化为模拟信号，在通过计数、译码，由数码管直接将阻值显示出来。
本设计是通过555芯片与74LS160芯片共同协作来完成的。
接通电源后多谐振荡器开始工作，此时给555单稳态触发器一个负脉冲，使其工作，产生的脉冲宽度为Tw，两输出端相与后接74LS160计数器，记录的就是Tw宽度内多谐产生的高电平个数。
因待测电阻R与单稳态的脉冲宽度Tw呈线性关系，给定参数后，高电平数即为待测电阻值。
最后通过译码显示，显示出最终的结果。
二、方案论证与选择为了用数字的办法测量电阻，首先需要将被测电阻值以某种方式输入AD转换器。
根据测量原理的不同，其输入方法有很多，如直接法、电桥法和充放电法。
各种办法都有相应的优缺点，例如充放电法及直接法均需求得被测样两端的电压与通过被测样的电流，利用欧姆定律从而得出被测样的电阻， 电桥法则是利用电桥两端电位的平衡来得出被测样的电阻。
其中利用直接法测得的电阻( 如“ 摇表” ) 存在读数不精确等明显的人为因素干忧，在读数较大的情况下尤其如此；利用充放电法测得的电阻阻值偏大；而利用电桥法测量，则存在电桥调节费时费力等不利因素。
下面列出几中具体方案进行分析比较，最终选择得出方案： 方案一 利用桥式电路和A\D 转换实现。
待测电阻Rx 和R=1000,R1,R2,P1组成一个电阻电桥，其中P1是用来完成校准过程的。
运算放大器的输出电压与（R-Rx ）/（R+Rx ）成正比，待测电阻大小可通过电压表或电流表指示出来。
R 和Rx 可通过驱动指示灯LED1和LED2显示，当R 大于1000时，运算放大器输出低电平，LED1亮，否则LED2亮。
也可以通过电表的正负指示电阻的大小。
将测量出的电阻值通过A\D 转换电路实现数制的转换，并将其连接至数码显示管，最终的测量结果将在数码管上显示出来。
其原理图如下图所示：图1.1 方案一原理图方案二 用场效应管运算放大器和A\D 转换实现。
使用场效应管运算放大器组成线性欧姆表电路。
运算放大器的同向端接稳压二极管，输出经待测电阻Rx 反馈到反向输入端，反向输入端经一电阻R 接地。
由于电流表的一端接在运算放大器的同向端，因此运算放大器输出与待测电阻Rx 成正比。
如果电流表满量程则代表Rx=R 。
这样待测电阻的阻值可以很容易的根据R 来确定，只需改变R 值即可轻易获得待测电阻值。
将获得的电阻值经A\D 转换后与数码管连接，则数码管显示电阻值。
其电路基本原理图如下图所示：图1.2 方案二原理图桥式电路 A\D 转换电路译码 驱动显示电路场效应管运算放大器A\D 转换电路译码 驱动显示电路方案三 利用施密特反相器构成方波发生电路，其输出脉冲宽度与被测电阻成正比，只要把此脉冲和频率固定不变的方波（以下称为时钟脉冲）相与，便可以得到计数脉冲，将它送给数字显示器。
如果时钟脉冲的频率等参数合适，便可实现测量电阻。
这种设想如图 所示，图中计数控制电路输出的脉冲宽度Tx 应与Rx 成正比。
：图1.3 方案三原理图方案四 用555多谐振荡器和单稳态触发器以及74LS160计数器共同实现。
555单稳态触发器的脉冲宽度与电阻呈正相关，故阻值大小可通过脉冲宽度体现。
给定多谐振荡器的振荡频率。
将多谐振荡器的振荡周期与单稳态触发器的脉冲宽度相与，结果作为计数脉冲，经由74LS160后，最终将在数码管上显示被测电阻值大小。
图1.4 方案四原理图采用前几种AD 转换电路的方法电路比较简单，由于对于AD 转换芯片的不熟悉，故采用方案五用本学期刚学的555芯片和74ls160芯片第二部分 单元电路设计一、555单稳态脉冲的产生555单稳态触发器 555多谐振荡器74LS160计数器译码 驱动 显示电路施密特反相器构成的方波发生电路A\D 转换电路译码 驱动显示电路上图是555定时器构成的单稳态触发器，其工作原理为：接通电源瞬间，Uc=0V,输出Uo=1,放电三极管T截止。
Ucc通过R给C充电。
当Uc上升到2Ucc/3时，比较器C1输出变为低电平，此时基本RS触发器置0，输出Uo=0。
同时，放电三极管T导通，电容C放电，电路处于稳态，稳态时Ui=1。
当输入负脉冲后，触发器发生旋转，使Uo=1，电路进入暂稳态。
由于Uo=1，三极管T 截止，电源Ucc可通过R给C充电。
当电容C充电至Uc=2Ucc/3时，电路又发生反转，输出Uo=0，T导通，电容C放电，电路自动恢复至稳态。
暂稳态时间由RC电路参数决定，若忽略T的饱和压降，则电容C上电压从0上升到2Ucc/3的时间，即输出脉冲宽度：Tw=RCln3=1.1RC。
当输出信号有高电平变成低电平时，555内部的放电三极管T导通，电容C通过T的放电，由于T饱和导通时电阻很小，因此电容电压迅速减小为0V，电路恢复到稳态状态，为下次触发做好准备。
在下图中,由于该触发器要求触发脉冲宽度要小于Tw，并且输入Ui的周期大于Tw，所以在输入端接一个RC微分电路，使输入负脉冲经RC微分变窄后再接到单稳态触发器上。
本次设计的单稳态触发器部分的电路图如下所示：其中，Vcc为5V的直流电压源，J1为单刀双掷开关，J2为单刀单掷开关，Rx为待测电阻，R2,R3为100Ω的定值电阻，C1、C2、C3、C4、C7,C8分别为不同电容值的电容，C2、C4为一组，C7、C8为一组。
X1、X2为发光二极管（X1是红灯，X3是绿灯）。
待测电阻通过单刀双掷开关J1可分别与两组电容串联，与不同组电容串联可测不同大小的电阻，用来控制所测阻值单位，与C2、C4连接时表示所测电阻单位为欧姆，X1亮；与C7、C8连接时表示所测电阻单位为千欧姆，X3亮。
,J2为单刀单掷开关，当J2合上时给触发器施加负脉冲。
R2和C3组成输入的RC微分电路，使输入负脉冲变窄。
已经通过相关公式设置好了各元件参数：当被测电阻为XΩ时，J1与C2、C4相连，Tw=X ms当被测电阻为XKΩ时，J1与C7、C8相连，Tw=X ms所以不管所测电阻的大小，只要J1选择合适的量程，f w=1/X KHZ。
产生的波形图如下图：二、555多频振荡的产生多谐振荡器与单稳态触发器的工作原理很相似，都是通过电阻电容的充放电完成的。
555构成的多谐振荡器工作原理如下：当接通电源Ucc后，电容C上的初始电压为0V，比较器C1、C2输出为1和0，使Uo=1，放电管T截止，电源通过R1、R2向C充电。
Uc上升至2Ucc/3时，RS触发器被复位，使Uo=0，T导通，电容C通过R2到地放电，Uc开始下降，当Uc降到Ucc/3时，输出Uo又翻回到1状态，放电管T截止，电容C又开始充电。
如此周而复始，就可在3脚输出矩形波信号。
电容C上的充电时间T1和放电时间T2分别为：T1=0.7(R1+R2)CT2=0.7R2C输出矩形波的周期为：T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C振荡频率：f=1/T=1.44/[(R1+2R2)C]占空比：q=(R1+R2)/(R1+2R2)如果R1>>R2，则q=1,Uc近似为锯齿波。
本次设计的多谐振荡器如下图：输出波形如下：此多谐振荡器的输出频率f=1O KHZ,然后与单稳态触发器的输出相与，就能求出在脉冲宽度内的振荡个数，m=10/（1/X）=10X,即脉冲个数就是电阻数值的十倍。
通过计算R6=2.886 KHZ R4=5.772KHZ C=10Nf f=1.44/[(R6+2R4)C]=10 KHZ因为实际应用中会存在一定的误差，所以要加入校正部分，将其中的R6换成滑动变阻器，先给定值，发现待测电阻值与显示管中的数值不一致时，进行手动调节。
三、单频和多频相与基本原理：用7400来实现与的功能，让单脉冲和多频震荡的脉冲相与后再输入到74LS160中。
如图所示：相与后波形图如图：相与后就能得到在脉冲宽度内的振荡个数，m=10/（1/X）=10X,即脉冲个数就是电阻数值的十倍。
再通过计数器就能得到R的阻值，精度为0.1四、74LS160计数本设计中的74LS160芯片是用于计数的，因最终结果要显示四位，故要用四个74LS160芯片来实现。
单稳态和分频电路相与后产生的如上图所示的单脉冲的个数就是由其计数的。
由于74LS160为十进制计数器，为使她能够对四位十进制数进行计数，需将其拓展，即级联。
74LS160得级联方式很多，本设计中，我们使用低位片的进位，作为高位片的触发脉冲来实现。
即低位片每向高位进为一次，高位计数一次。
由此可实现10000进制计数。
计时器的清零可通过开关J6来实现。
将计数器的清零端即ROC、同时接到开关上。
开关常即接1。
每当需要更换电阻时，将开关闭合后打开，即为0。
以此实现计数器清零。
74LS160级联图如右所示：五、锁存器锁存电路本设计中的锁存功能是通过74175N实现的。
一个74175N芯片中包含有四个D触发器，D触发器具有锁存功能要实现对从四个74LS160出来的16个二进制数的锁存，需要4个74175N芯片。
利用单稳态的输出脉冲来控制4个74175N芯片。
将单稳态的输出取反后，作为74175N 的触发脉冲。
每一个D触发器可以实现一位锁存，也就是说，对四输出的74LS160，每一个芯片都需要一个74175N来实现四位锁存。
图2.9.与非门锁存器的连接图如下所示：六、数码管显示本设计所使用的数码显示管是DCD-HEX，可同时完成译码和显示两个功能。
实现了数字显示功能。
四位显示最大能显示到9999，因此对于大于此量程的数据，需要用一个报警装置来提新用户，当数值超过量程时，就必须换挡位或者换别的仪器进行测量。
为了解决这个问题，我们设计了一个灯来充当这个报警装置，用一个与门连接四个74160N的进位端，即RCO端，在与门的另一端接一个555构成的报警装置，当出现9999时，蜂鸣器就发出报警声，则表明待测电阻阻值过大，选择的量程小了，应该更换档位。