篮球竞赛30秒计时器 数字电路课程设计报告
篮球竞赛30S计时器课设报告
课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：篮球竞赛30S计时器学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级：学号：姓名：评分：教师：20 年月日数字电路课程设计任务书20 13 －20 14 学年第 1学期第 2 周－ 3 周题目篮球竞赛30S计时器内容及要求〖基本要求〗1)具有显示30S计时功能2)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零，启动和暂停/连续功能3)在直接清零时，要求数码显示器灭灯注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要篮球30s计时器是对实际篮球比赛中24s计时器的拓展，本课程设计的30s 计时器主要由脉冲发生电路、时序控制电路、计数器、译码器、数码显示器及报警电路构成。
采用30s倒计时的计时方式，功能完备，具有可直接置数、清零、暂停/继续和报警的特点。
可应用于篮球比赛中对进攻时间的计时控制及其他各种需要倒计时的场合进行跟踪计时。
关键词：时序；计数；译码目录前言 1第一章电路组成与工作原理 21.1 篮球竞赛30s计时器的系统组成 21.2 篮球竞赛30s计时器的工作原理 2第二章单元电路设计与计算 32.1 秒脉冲发生电路 32.3 译码电路 42.4 控制电路 52.4.1 置数控制电路 52.4.2 清零控制电路 52.4.3 暂停/继续控制电路 62.5 报警电路 6第三章电路调试与改进 83.1 秒脉冲发生电路的调试 83.2 译码显示电路的调试 83.3 控制电路的改进 9第四章总结 10参考文献 11附录一元件清单 12附录二总电路图 13附录三电路实物图 14附录四电路PCB图 15前言信息社会的发展离不开电子产品的进步，计时器就是工业发展道路上进步的产物。
计时器可以实现对某个功能电路作用时间的控制，在时间达到的时候产生报警信号。
可置数，还可暂停和启动，工作时可以清零重新计时，功能多样，是计时控制的重要工具。
课程设计报告-篮球30秒倒数计时器
课程设计报告-篮球30秒倒数计时器信电学院课程设计说明书（2011 /2012学年第二学期）课程名称：电子技术课程设计题目：篮球30秒倒数计时器专业班级：自动化3班学生姓名：程江峰学号：100410317指导教师：马志钢设计周数：两周课设成绩：2012年7月5日目录一、课程设计摘要--------------------------------------------二、课程设计正文1、课程设计任务与要求2、方案设计（系统控制电路框图及说明）3、元器件详细介绍4、系统原理图、印制板图及其说明5、安装、调试及性能测试与分析6、课程设计总结及心得三、课程设计总结四、附录（PCB图）五、参考文献一、课程设计摘要通过电子技术课程设计的综合训练，培养独立思考、分析问题、解决问题的能力，培养工程实践能力、创新能力和综合设计能力。
根据所学模拟电子技术、数字系统与逻辑设计的理论，对模拟电子线路、数字电子线路以及模拟与数字综合电子线路进行设计、安装与调试。
定时电路是数字系统中的基本单元电路，它主要由计数器和振荡器组成。
定时电路主要利用分立元件，中规模集成器件555定时器。
用555定时器实现的定时电路主要应用单稳态触发器原理，实现定时器的功能。
在实际工作中，定时器的应用场合很多，例如，篮球比赛规则中，队员持球时间不能超过30秒，就是定时电路的一种具体应用。
篮球竞赛30秒定时器电路主要利用555定时器产生时钟脉冲，触发计数器进行从30至00倒计数，并将计数结果通过译码电路和数码管显示，当计数器减至00时，报警电路进行报警。
二、课程设计正文1、课程设计任务与要求30秒计时功能，两位数字显示，计时间隔为1秒。
完成硬件制作实现30秒减计数，每次减计时结束后，蜂鸣器报警提示，数码管显示00；电路需设置外部开关，可使定时器直接复位，并具有启动计时、暂停/连续计时功能。
2、方案设计（系统控制电路框图及说明）设计原理框图：30秒定时器电路的原理框图由图2.1可知，30秒定时电路主要由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助控制电路五部分组成。
篮球竞赛30秒计时器实验总结报告
篮球竞赛30秒计时器实验总结报告一、引言篮球比赛是一项团队合作的体育运动，时间的合理控制对于比赛结果有着非常重要的影响。
而在比赛中，30秒迫使球队在一定时间内完成出手，能够增加比赛的紧张感和观赏性。
因此，在本实验中，我们设计并制作了一款篮球竞赛30秒计时器，旨在帮助裁判员和球员掌握比赛时间，提高比赛效率。
二、实验目的1.设计并制作一款能够准确计时的篮球竞赛30秒计时器；2.测试计时器的准确性和稳定性；3.评估计时器的使用效果和操作便捷性。
三、实验设计和方法1. 设计与制作：利用Arduino开发板、液晶显示屏和按键等元件，搭建出计时器的电路和显示界面。
2.测试准确性：将计时器与标准计时器进行对比，测试其计时的准确性。
3.测试稳定性：运行计时器连续计时一段时间，观察其是否能够保持稳定的计时状态。
4.评估使用效果：邀请裁判员和球员进行实际操作，收集他们的使用感受和意见。
四、实验结果与分析1.设计与制作：经过精心设计和制作，我们成功搭建了一款篮球竞赛30秒计时器。
其包括一个显示屏、一个计时按钮和两个调节按钮，操作简单明了，界面清晰易懂。
2.准确性测试：将计时器与标准计时器进行对比，测试结果显示两者的计时结果基本一致，误差控制在0.1秒以内，达到了比赛要求。
3.稳定性测试：运行计时器连续计时10分钟，观察其计时状态。
结果显示计时器保持了稳定的计时状态，没有出现明显的计时偏差，表现良好。
4.使用效果评估：邀请裁判员和球员进行实际操作，大部分人对计时器给予了积极的评价。
他们反映计时器的操作简单、易于使用，能够帮助他们更好掌握比赛时间，提高比赛效率。
五、结论通过本实验我们成功设计并制作了一款篮球竞赛30秒计时器。
实验结果显示，计时器具有准确的计时功能，能够稳定地进行计时，使用效果良好。
该计时器的应用能够帮助裁判员和球员更好地掌握比赛时间，提高比赛效率，增加比赛的观赏性和紧张感。
六、改进和展望虽然本次实验制作的篮球竞赛30秒计时器在准确性、稳定性和使用效果上都达到了预期目标，但仍有一些改进的空间。
课程设计报告篮球30秒倒数计时器
信电学院课程设计说明书（2020 /2021学年第二学期）课程名称：电子技术课程设计题目：篮球30秒倒数计时器专业班级：自动化3班学生姓名：程江峰学号：100410317指导教师：马志钢设计周数：两周课设成绩：2021年7月5日目录一、课程设计摘要--------------------------------------------二、课程设计正文一、课程设计任务与要求二、方案设计（系统操纵电路框图及说明）3、元器件详细介绍4、系统原理图、印制板图及其说明五、安装、调试及性能测试与分析六、课程设计总结及心得三、课程设计总结四、附录（PCB图）五、参考文献一、课程设计摘要通过电子技术课程设计的综合训练，培育独立试探、分析问题、解决问题的能力，培育工程实践能力、创新能力和综合设计能力。
依照所学模拟电子技术、数字系统与逻辑设计的理论，对模拟电子线路、数字电子线路和模拟与数字综合电子线路进行设计、安装与调试。
按时电路是数字系统中的大体单元电路，它要紧由计数器和振荡器组成。
按时电路要紧利用分立元件，中规模集成器件555按时器。
用555按时器实现的按时电路要紧应用单稳态触发器原理，实现按时器的功能。
在实际工作中，按时器的应用处合很多，例如，篮球竞赛规那么中，队员持球时刻不能超过30秒，确实是按时电路的一种具体应用。
篮球竞赛30秒按时器电路要紧利用555按时器产生时钟脉冲，触发计数器进行从30至00倒计数，并将计数结果通过译码电路和数码管显示，当计数器减至00时，报警电路进行报警。
二、课程设计正文一、课程设计任务与要求30秒计时功能，两位数字显示，计时刻隔为1秒。
完成硬件制作实现30秒减计数，每次减计时终止后，蜂鸣器报警提示，数码管显示00；电路需设置外部开关，可使按时器直接复位，并具有启动计时、暂停/持续计时功能。
二、方案设计（系统操纵电路框图及说明）设计原理框图：30秒按时器电路的原理框图由图2.1可知，30秒按时电路要紧由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助操纵电路五部份组成。
篮球竞赛30s计时器设计课程设计报告
篮球竞赛30s计时器设计报告名称：篮球竞赛30S计时器设计题目：篮球竞赛30s 计时器设计院系：电气工程学院班级：09电信（z）学号：0902560135 0902560136学生姓名：吉春莹纪永祥指导教师：设计周数： 3成绩：日期：2012 年 5 月8日摘要：本文设计了一个篮球竞赛30秒计时器。
它的主要功能是用两个可预制数减法计数器组成两位二—十进制减法计数器实现从30秒递减到0秒。
采用了以三十进制计数器作为核心电路。
此计数器由两片74LS192构成，一片用做十进制，另一片用做三进制，其组合起来就可构成三十进制计数器。
用8421BCD码七段显示译码器可显示从30到0的连续变化。
控制电路实现的功能有启动和暂停/连续、译码显示电路的显示、灭灯等。
控制器随计数器计数的状态而发生改变。
主要解决方案是在篮球竞赛中计时。
此电路的优点是可以自动完成计时任务，而且能在30秒结束后发警报光。
关键词：控制电路；减法计数器；秒脉冲发生器；数码管前言随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，计时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。
电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。
一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。
本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；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；在直接清零时，数码管显示器灭灯；计时器为30秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。
篮球竞赛30秒计时器-数电课程设计
篮球竞赛30秒计时器序言篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，新的规则还要求进攻方在２４秒内有一次投篮动作，否则视为违例。
本人设计了一个篮球比赛计时器，可对比赛总时间和各方每次控球时间计时。
该计时器采用按键操作、ＬＥＤ显示，非常实用。
此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。
一、设计要求：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。
二、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。
系统设计框图如图下图所示。
成，如荧光数码管等。
第三种是点阵式，它由一些按一定规律排列的可发光的点阵所组成，利用光点的不同组合便可显示不同的数码，如场致发光记分牌。
BI/RBO是特殊控制端，有时作为输入，有时作为输出。
当BI/RBO作输入使用且BI＝0时，无论其它输入端是什么电平，所有各段输入a～g均为0，所以字形熄灭。
试灯输入LT当LT＝0时，BI/RBO是输出端，且RBO＝1，此时无论其它输入端是什么状态，所有各段输出a～g均为1,显示字形8。
电子线路课程设计报告—篮球竞赛30秒计时器汇总
目录1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1)1.1 设计课题任务 (1)1.2 功能要求说明 (1)1.3 总体方案介绍 (1)2 单元电路的设计 (2)2.1 秒脉冲发生器 (2)2.2 计数器 (4)2.3 译码显示 (4)2.4 控制电路 (5)2.5 报警电路 (5)2.6 电路原理图和PCB图 (5)3 芯片引脚及功能说明 (6)3.1 555定时器 (6)3.2 74LS161 (7)3.3 74LS192 (7)3.4 74LS48 (8)4 仿真结果及分析 (10)4.1 仿真总原理图 (10)4.2 仿真结果 (11)小结 (12)元件清单 (13)参考文献 (14)附录 (15)附录A：电路原理图 (15)附录B：电路PCB图 (16)1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 设计课题任务设计并制作一个篮球竞赛计时器1.2 功能要求说明1.准确计时，具有显示30秒计时功能；2.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30s递减计时器，其计时间隔为1s；4.计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。
1.3 总体方案介绍篮球竞赛30秒计时器的总体方案框图如图1.1所示。
它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等五个模块组成。
其中计数器和控制电路时系统的主要模块。
计数器完成30秒技术功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示、定时完成报警等功能。
图1.1 30秒计时器的总体方案框图2 单元电路的设计2.1 秒脉冲发生器2.1.1 秒脉冲发生器设计原理用555集成电路组成多谐振荡电路如图2.1所示。
电路的工作原理是：接通电源，电源经外接电阻R1和R2向电容C充电，其上电压按指数规律上升，当电压上升至2/3VDD时，会使比较器A1翻转输出低电平，RS触发器复位，输出端U0=0，同时三极管VT导通，电容C通过R2和VT放电，当电容电压下降到1/3VDD时，比较器A2翻转输出低电平，RS 触发器置位，输出端变为高电平，三极管VT截止，C放电终止又开始充电，周而复始，输出端便可获得周期性的矩形脉冲波。
数电课程设计篮球秒计时器
课程设计任务书学生姓名：刘斌专业班级：通信0901指导教师：李文工作单位：题目: 篮球30秒计时器1 要求完成的主要任务:用中、小规模集成电路设计一台能显示并进行控制的30倒计时器，要求如下：1.具有显示30秒计时的功能。
2.设置外部工作开关，控制计时器的直接清零，启动与暂停/连续的功能。
3.计时器为30秒递减，时间间隔为1秒。
4.在直接清零是要求显示管灭灯。
5.计时器递减到零时，数码显示管不能灭灯，同时发出光电报警。
2 时间安排：时间：第1-12周理论设计，软件仿真，第15-18周实验室焊接、安装调试。
地点：理工楼E604实验室学生签名：年月日指导教师签名：年月日多功能数字钟电路设计摘要 (1)Abstract (2)1系统原理框图 (2)2方案设计与论证 (3)2.1秒脉冲发生电路 (4)2.2控制电路 (5)2.3计数电路 (7)2.4译码及显示单元电路 (8)2.5报警电路........................................................................................... 错误!未定义书签。
3单元电路的设计 (11)3.1秒脉冲产生电路的设计 (11)3.2计数电路的设计 (11)3.3控制电路的设计 (13)3.4译码及驱动显示电路设计 (12)3.5 报警电路 (16)3.6 电路总图 (14)4仿真结果及分析 (15)4.1 时钟结果仿真.................................................................................. 错误!未定义书签。
4.2 秒钟个位时序图.............................................................................. 错误!未定义书签。
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篮球竞赛30秒计时器数字电路课程设计报告数字电路课程设计报告篮球竞赛30秒计时器
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班级:
年级:
同组者:
2010年12月31日
目录
一、设计目
的 ..................................................................... .................... 3 二、设计内容及要
求 ..................................................................... ........ 3 三、电路工作原
理 ..................................................................... (3)
3.1分析要求，画原理框
图 (3)
3.2脉冲发生电
路 ..................................................................... . (4)
3.3计数器电
路 ..................................................................... (4)
3.4报警电
路 ..................................................................... . (5)
3.5元件清
单 ..................................................................... ................ 5 四、仿真电原理
图 ..................................................................... ............ 6 五、电路检
测 ..................................................................... .................... 6 六、测试结
果 ..................................................................... .................... 7 七、设计总
结 ..................................................................... .................... 8 八、参考文
献 ..................................................................... .. (9)
1
摘要
本设计主要是完成篮球竞赛30秒计时器，显示30秒倒计时功能，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;在直接清零时，数码
管显示器全部显示为“0”;计时器为30秒递减计时其计时间隔为1秒;计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。
在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做时间提醒设备等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。
整个电路的设计借助于Multisim 10.0.1仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 10.0.1下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
关键字:计时器;数码显示器;Multisim
2
一、设计目的
掌握数字电路系统的设计方法、装调技术及篮球竞赛30秒计时器的设计，使得学生将所掌握的电子技术理论知识与实际相结合，提高学生的动手设计能力和科研创新能力，更好的培养学生的学习兴趣。
二、设计内容及要求
1.具有显示30秒计时功能。
2.设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停、连续的功能。
3.计时器为30S递减计时，计时间隔为1S。
4.计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。
三、电路工作原理
3.1分析要求，画原理框图
30秒计时器的总体方框图如图所示。
它包括秒脉冲发生器，计数器，译码显示电路，报警电路和控制电路等五个部分组成。
其中计
3
数电路是系统的主要部分。
计数器完成30秒计时功能，而控制电路完成计数器的清零，启动，暂停等功能。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路用DCD_HEX。
报警电路使用发光二极管。
3.2脉冲发生电路
555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。
这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路、以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形产生和整形电路。
图是NE555的内部功能原理框图和内部管脚图。
3.3计数器电路
计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件，它不仅可以用来对脉冲进行计数，还常用做数字系统的定时、分频和执行数字运算
4
以及其他特定的逻辑功能。
本次课程设计中选用74LS192来实现要求的减法计数功能。
图是74LS192的管脚图。
3.4报警电路
BO1和BO2分别为两片74LS192的BO输出端
3.5元件清单
型号规格备注元件名称数量
显示器 DCD_HEX 小号 2
8421BCD码计数器 74LS192 直插式 2 16脚
脉冲电路 555 直插式 1 8脚
非门集成芯片 74LS04 直插式 2 14脚
三输入与非门集成芯片 74LS10 直插式 1 14脚电容 0.1uF、10uF 2
5
色环电阻 Rest 10K、0.1K、1.8K 若干
发光二极管 LED 小号 1
74LS161 1
开关一路 3
电线若干
四、仿真电原理图
五、电路检测
实际连线时要注意检测线路和芯片，当将显示电路中的两个数码
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管接好后，接入直流电源，发现数码管不亮，说明显示电路连接不正确;将本课设中所选计数器74LS192与显示电路相连，接入直流电源，用信号发生器给计数器一个1s的脉冲信号，观察计数器的计数功能，发现数码显示是在从30递减至0的过程中未出现有4和7的数，上述情况表明计数电路接触良好，但置数出现问题。
解决方法:
1.检查两片74LS192的数据输出端所连的置数电路，看是否有连线错误;
2.选择被用作低位显示的那片74LS192作为检测对象，在数码显示的整个过程中用万用表测量Qc对应的6管脚的电压。
看是否有时会有高电平。
六、测试结果
接上+5V电源，在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灯灭。
当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP(秒脉冲信号)，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，计数器继续累计计数。
依实验要求，计数器计数，从30，29，28……。
时间间隔为1s。
当计数到00时，发光二极管灯亮，发出光电报警信号。
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七、设计总结
课程设计需要的是活学活用所涉及的知识。
在与小组同学的交流中，我们认识到合作的重要性。
在本次的课程设计中通过找材料，分析、设计等，也掌一些软件的操作方法，这为以后的学习做了铺垫。
整个设计实现了从单一的理论学习到解决
实际问题的转变。
通过本次的课程设计，我们最大的收获就是提高了自身的动手能力，培养了我们的寻求解决问题的能力和团队精神也增强了我们其它方面的能力。
在设计中，我们充分应用我们所学的知识，例如:集成电路74LS系列、三极管、二极管、整定时器555等元件的应用。
这次实践使我们受益匪浅，在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，培养了我们的设计思维，增强了我们的实际操作能力。
在让我们体会到设计电路艰辛的同时，更让我们体会到成功的喜悦和快乐。
这次设计所用的的工具是Multisim 10.0.1,由于之前接触过类似的软件，所以画图和仿真就比较方便，使设计的质量得到了保证。
本次课程设计提高了我们的综合动手能力和工程设计能力，它使我们的理论知识得到了综合应用，培养我们综合运用所学理论的能力和解决较复杂的实际问题的能力。
课程设计的自主设计、学习和研究过程中，通过写课程设计的总结报告，初步训练我们的书面表达能力。
组织逻辑能力，这些技能应用性强，对我们的将来就业和进一步发展帮助较大。
同时也加强了对课本知识的理解，使我们做到理论和与实际的联系，收获很大。
并且
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我们也深深地体会到自己所学知识的不足，激发了我们的自学能力和应对挑战的能力。
为今后学习打下了良好的基础，也培养了我们严谨务实的作风。
八、参考文献
【1】《数字电子技术基础简明教程》(第三版) 余孟尝编. 北京:高等教育出版社。
【2】《电工电子技术基础实验》操长茂、胡小波等编. 武汉:华中科技大学出版社。
9。