数字电路课程设计实验报告

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数字电路课程设计及实验

数字电路课程设计及实验

数字电路课程设计及实验一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字电路的基本概念,掌握数字电路的组成、工作原理和功能。

2. 使学生掌握数字电路的常见逻辑门电路、组合逻辑电路及时序逻辑电路的分类、特点及应用。

3. 引导学生掌握数字电路的仿真设计与实验方法,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。

技能目标:1. 培养学生具备运用数字电路设计工具进行电路设计、分析与仿真的技能。

2. 培养学生具备正确搭建和调试数字电路的能力,能够独立完成数字电路实验。

3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力,能够在小组合作中发挥积极作用。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电路的兴趣,激发学生学习电子技术的热情。

2. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯,注重实验安全与环保意识。

3. 引导学生认识数字电路在现代科技领域的重要作用,增强学生的国家荣誉感和责任感。

课程性质分析:本课程为电子技术专业课程,以理论教学与实验操作相结合的方式进行。

课程内容紧密结合实际,注重培养学生的实践能力和创新精神。

学生特点分析:本课程针对的是高年级学生,他们在前期课程中已掌握了一定的电子技术基础知识,具备一定的自学能力和动手能力。

教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。

2. 创设情境,激发学生兴趣,引导学生主动参与教学活动。

3. 强化团队合作,培养学生的沟通能力和协作精神。

4. 注重过程评价,关注学生的个性发展,提高课程教学效果。

二、教学内容1. 数字电路基础知识- 逻辑门电路:与门、或门、非门、与非门、或非门等。

- 组合逻辑电路:编码器、译码器、数据选择器、数据分配器等。

- 时序逻辑电路:触发器、计数器、寄存器等。

2. 数字电路设计- 电路设计方法:原理图设计、硬件描述语言(HDL)设计。

- 设计实例:交通灯控制器、数字时钟等。

3. 数字电路仿真与实验- 仿真软件使用:Multisim、Proteus等。

- 实验项目:逻辑门电路搭建、组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计等。

数电课程设计实验课

数电课程设计实验课

数电课程设计实验课一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电路的基本原理,掌握常见数字电路组件的功能及相互关系。

2. 学生能够运用所学知识,设计简单的数字电路,并进行功能分析。

3. 学生能够识别并描述常见数字电路图,理解其工作原理。

技能目标:1. 学生掌握使用数字电路设计软件进行电路图绘制和仿真测试的能力。

2. 学生能够运用逻辑分析仪、示波器等工具对数字电路进行调试和故障排除。

3. 学生通过实验操作,提高动手实践能力,培养工程思维。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对数字电路学习的兴趣,激发探索电子科技的热情。

2. 学生通过实验课程,培养团队合作精神,增强沟通与协作能力。

3. 学生在实验过程中,树立安全意识,养成良好的实验操作习惯。

课程性质分析:本课程为实验课,侧重于学生的实践操作和动手能力培养,结合理论教学,使学生在实践中深化对数字电路知识的理解。

学生特点分析:学生为高中年级学生,具备一定的电子基础和逻辑思维能力,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手操作。

教学要求:教师需引导学生将理论知识与实践相结合,注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力,使学生在实践中提高对数字电路的认识。

通过课程目标的实现,为学生后续学习电子技术打下坚实基础。

二、教学内容本节实验课教学内容以《数字电路》教材第四章“组合逻辑电路”和第五章“时序逻辑电路”为基础,涵盖以下内容:1. 组合逻辑电路原理与设计:- 组合逻辑电路基本概念、分类及特点;- 常见组合逻辑电路(如编码器、译码器、数据选择器等)的原理与功能;- 组合逻辑电路设计方法及步骤。

2. 时序逻辑电路原理与设计:- 时序逻辑电路基本概念、分类及特点;- 常见时序逻辑电路(如触发器、计数器、寄存器等)的原理与功能;- 同步与异步时序逻辑电路的设计方法及步骤。

3. 数字电路仿真与测试:- 使用Multisim、Proteus等软件进行数字电路图绘制及仿真;- 常用逻辑分析仪、示波器等仪器的使用方法;- 数字电路调试与故障排除。

数字电路仿真实训实验报告

数字电路仿真实训实验报告

课程设计(大作业)报告课程名称:数字电子技术课程设计设计题目:多功能数字时钟的设计、仿真院系:信息技术学院班级:二班设计者:张三学号:79523指导教师:张延设计时间:2011年12月19日至12月23日信息技术学院昆明学院课程设计(大作业)任务书一、设计目的为了熟悉数字电路课程,学习proteus软件的使用,能够熟练用它进行数字电路的仿真设计,以及锻炼我们平时独立思考、善于动手操作的能力,培养应对问题的实战能力,提高实验技能,熟悉复杂数字电路的安装、测试方法,掌握关于多功能数字时钟的工作原理,掌握基本逻辑们电路、译码器、数据分配器、数据选择器、数值比较器、触发器、计数器、锁存器、555定时器等方面已经学过的知识,并能够将这些熟练应用于实际问题中,我认真的动手学习了数字时钟的基本原理,从实际中再次熟悉了关于本学期数字电路课程中学习的知识,更重要的是熟练掌握了关于proteus软件的使用,收获颇多,增强了自己的工程实践能力。

另外,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。

因此,我们此次设计数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟。

而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。

且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路。

通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。

二、设计要求和设计指标设计一个数字时钟,具有“秒”、“分”、“时”计时和显示功能。

小时以24小时计时制计时;具有校时功能,能够对“分”、“时”进行调整;能够进行整点报时,报时规则为:在59Min51s后隔秒发出500Hz的低音报时信号,在59min59s时发出1kHz的高音报时信号,声响持续1s。

数字电路课程设计的报告

数字电路课程设计的报告

数字电路课程设计的报告电⼦技术课程设计报告题⽬:数字计步器院系:物理与电⽓信息⼯程学院专业:电⽓⼯程及其⾃动化组长:郭天朋学号: 20120604046 组员 1 :吕殿鹏学号: 20120604047 组员 2 :马奔腾学号: 20120604048 组员 3 :马冲学号: 20120601007 组员 4 :刘晓坦学号: 20121401045 指导教师:蔡⽂霞2014年6⽉25⽇电⼦技术课程设计报告⼀、选题⽬的和意义:⼈们越来越注重⾃⼰的健康,跑步成为⼀种⽅便⽽⼜有效的锻炼⽅式。

但是如何知道⾃⼰跑了多少步,多远的路程?计步器可以帮助⼈们实时掌握锻炼情况。

它的主要功能是检测步数,通过步数和步幅可计算⾏⾛的路程。

步幅信息可通过⾏⾛固定的距离如20m来计算或是直接输⼊,⾼级的计步器还可以计算⼈体消耗的热量。

本课题的设计有深远意义,尤其是对那些⽼年⼈以及⼀些待复健康的病⼈来说是⼀个⾮常好的辅助医疗设备。

要实现检测步数⾸先要对⼈⾛路的姿态有⼀定了解。

⾏⾛时,脚、腿、腰部,⼿臂都在运动,它们的运动都会产⽣相应的加速度,并且会在某点有⼀个峰值。

从脚的加速度来检测步数是最准确的,但是考虑到携带的不⽅便以及实验室⽔银开关的诸多不便,我们⽤⼀个逻辑开关或者脉冲信号来来代替脚的每⼀次⾛步所引起的振动。

本课设主要是运⽤了逻辑元件74LS161的计数功能,把四个74LS161逻辑元件逐次相联起来,已达到⽤4个数码管显⽰4位有效数字的计步器,并且可以按照⼗进制向⾼位进位。

通过逻辑开关的功能控制整个计步器的计数与暂停。

第⼀个74LS161元件的CP接⼊逻辑开关,输出接⼊第⼆元件的脉冲信号接⼊⼝,依次将四个元件级联。

本设计数字计步器就是按照这个程序来达到进位计数的功能,和计数器的功能相似。

数字计步器在⽇常⽣活中主要运⽤在医疗健⾝等电⼦产品中,如数字跑步器、计步器等诸多相关电⼦设备。

该设计可以合理运⽤到⼤范围的产品设计中,提⾼现代电⼦产品⽔平,更好的服务于社会,有着很⼴⼤的发展前景和⽤途。

《数字电路》实验报告

《数字电路》实验报告

《数字电路》实验报告项目一逻辑状态测试笔的制作一、项目描述本项目制作的逻辑状态测试笔,由集成门电路芯片74HC00、发光二极管、电阻等元器件组成,项目相关知识点有:基本逻辑运算、基本门电路、集成逻辑门电路等;技能训练有:集成逻辑二、项目要求用集成门电路74HC00制作简易逻辑状态测试笔。

要求测试逻辑高电平时,红色发光二极管亮,测试逻辑低电平时绿色发光二极管亮。

三、原理框图四、主要部分的实现方案当测试探针A测得高电平时,VD1导通,三级管V发射级输出高电平,经G1反相后,输出低电平,发光二级管LED1导通发红光。

又因VD2截止,相当于G1输入端开路,呈高电平,输出低电平,G3输出高电平,绿色发光二级管LED2截止而不发光。

五、实验过程中遇到的问题及解决方法(1)LED灯不能亮:检查硬件电路有无接错;LED有无接反;LED有无烧坏。

(2)不能产生中断或中断效果:检查硬件电路有无接错;程序中有无中断入口或中断子程序。

(3)输入电压没有反应:数据原理图有没有连接正确,检查显示部分电路有无接错;4011逻辑门的输入端有无浮空。

六、心得体会第一次做的数字逻辑试验是逻辑状态测试笔,那时什么都还不太了解,听老师讲解完了之后也还不知道从何下手,看到前面的人都起先着手做了,心里很焦急可就是毫无头绪。

老师说要复制一些文件协助我们做试验(例如:试验报告模板、试验操作步骤、引脚等与试验有关的文件),还让我们先画原理图。

这时,关于试验要做什么心里才有了一个模糊的框架。

看到别人在拷贝文件自己又没有U盘只好等着借别人的用,当然在等的时候我也画完了逻辑测试笔的实操图。

后面几次都没有过,但最后真的发觉试验的次数多了,娴熟了,知道自己要做的是什么,明确了目标,了解了方向,其实也没有想象中那么困难。

七、元器件一逻辑状态测试笔电路八、附实物图项目二多数表决器电路设计与制作一、项目描述本项目是以组合逻辑电路的设计方法,用基本门电路的组合来完成具有多数表决功能的电路。

数字电路红绿灯课程设计实验报告(改)

数字电路红绿灯课程设计实验报告(改)

《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。

数字电路实验课程设计

数字电路实验课程设计

数字电路实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字电路的基本概念,掌握常用的数字电路元件及其功能。

2. 学会分析简单的数字电路图,并能正确描述电路的工作原理。

3. 掌握数字电路的测试方法,能够运用测试仪器对电路进行调试和故障排查。

技能目标:1. 能够运用所学知识设计简单的数字电路,并进行实际搭建。

2. 培养动手操作能力,熟练使用数字电路实验设备,进行电路连接和测试。

3. 提高问题解决能力,通过实验分析,能够发现并解决数字电路中的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生的团队合作意识,实验过程中能够相互协作,共同完成实验任务。

2. 激发学生对数字电路的兴趣,提高学习积极性,培养探索精神和创新意识。

3. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的真实性,遵循实验操作规范。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在帮助学生掌握数字电路的基本知识和实践技能,通过实验课程,使学生在实践中深化理论认识,提高综合运用能力。

课程目标分解为具体学习成果,便于后续教学设计和评估,确保学生能够达到预期学习效果。

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、逻辑门电路、触发器等,参考教材第2章相关内容。

2. 常用数字电路元件:学习译码器、编码器、计数器、寄存器等元件的功能和应用,参考教材第3章相关内容。

3. 数字电路分析与设计:分析简单数字电路图,学会设计组合逻辑电路和时序逻辑电路,参考教材第4章相关内容。

4. 数字电路实验操作:教授实验操作规范,指导学生进行数字电路搭建、测试和调试,参考教材第5章相关内容。

5. 故障排查与问题解决:培养学生分析问题、解决问题的能力,学习数字电路故障排查方法,参考教材第6章相关内容。

教学内容安排如下:1. 第1周:数字电路基础知识学习。

2. 第2周:常用数字电路元件学习。

3. 第3周:数字电路分析与设计。

4. 第4周:数字电路实验操作及故障排查。

毕业论文--数字电路课程设计报告--基于1602液晶屏的数字万年历Verilog版

毕业论文--数字电路课程设计报告--基于1602液晶屏的数字万年历Verilog版

毕业论文--数字电路课程设计报告--基于1602液晶屏的数字万年历Verilog版基于1602液晶屏的数字万年历(Verilog版)课程名称:数字电路课程设计专业:集成电路设计与集成系统基于1602液晶屏的数字万年历(Verilog版)一.设计要求1.基本功能设计一个数字钟,能够显示当前时间,分别用6个数码管显示小时、分钟、秒钟的时间,秒针的计数频率为1Hz,可由系统脉冲分频得到。

在整点进行提示,可通过LED闪烁实现,闪烁频率及花型可自己设计。

能够调整小时和分钟的时间,调整的形式为通过按键进行累加。

具有闹钟功能,闹钟时间可以任意设定(设定的形式同样为通过按键累加),并且在设定的时间能够进行提示,提示同样可以由LED闪烁实现。

2.扩展功能设计模式选择计数器,通过计数器来控制各个功能之间转换。

调整当前时间以及闹钟时间,在按键累加的功能不变的基础上,增加一个功能,即当按住累加键超过3秒,时间能够以4Hz的频率累加。

用LCD液晶屏来显示当前时间及功能模式。

二.设计分析及系统方案设计1.要求分析:基于FPGA实际并发处理的特点,对于实现数字万历年系统,相比于任何嵌入式处理器而言,其特点和优势将得以更加全面体现。

数字万年历中所有模块都将基于基准时钟源进行处理,结合FPGA本身的特点,在时钟源下可进行精确计数,可轻易而产生十分精确的万年历时间。

基础部分:万年历可包括以下时间处理模块:基于秒时钟计数器进行判断处理。

①秒,分,时。

②星期,上/下午。

③日,月,年。

④闹钟功能部分:①时间设定:使用四个按键进行控制,分别是:设置复位按键,设置移位键,功能“加”键,功能“减”键。

②整点报时部分:使用7个绿色LED作为提示灯。

③闹钟提示部分:使用16个红色LED作为闹钟报时提示。

显示部分:使用LCD1602液晶显示屏作为万年历的主显示屏,闹钟显示部分使用6个7段数码管。

2.方案设计基于FPGA的特点以及本万年历系统自身功能特点的实现方式。

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数字电路课程设计设计报告学院:计算机与信息学院姓名:学号:班级:通信班指导老师:许良凤吴从中设计题目一:智力竞赛电子抢答器1. 设计任务与要求(1)通道数8个,每路设置一个抢答按钮, 供抢答者使用。

(2) 电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。

在主持人将系统复位并发出抢答指令后,若参赛者按抢答开关, 则该组指示灯亮, 显示电路显示出抢答者的组别, 同时扬声器发出“滴嘟”的双音, 音响持续2~3 s 。

(3)电路应具备自锁功能, 一旦有人事先抢答, 其他开关不起作用。

2. 方案设计与论证总体框图:方案设计: 方案一:利用编码器74LS148对电路进行输入判断,获取输入信息;然后送入74LS279进行数据的保存与锁存,最后驱动数码管显示结果 方案二:利用74LS373锁存器和按钮开关组成输入部分没然后输入数据送入74LS148编码器对数据进行编码,并反馈信息对74LS373进行锁存,最后驱动数码管显示结果。

经比较,方案一电路复杂不易调试,电路二相比之下电路简单,容易实现,因此选择方案二。

锁存器编码器数码显示译码器指示控制指示灯音频控制蜂鸣器音频发生锁存控制主持人工作原理:抢答时各组对主持人提出的问题在最短的时间内做出判断,并按下抢答键回答问题。

当第一个人按下按键后,在显示器上显示出该组的号码,同时电路将其他各组按键封锁,使其不起作用。

回答完问题后,由主持人将所有按键回复,重新开始下一轮抢答。

因此要完成抢答器的逻辑功能,该电路至少应包括输入开关,数字显示,判别组控制以及组号锁存等部分。

当主持人控制开关处于“清除”位置时,输出端全部为低电平,于是74LS48的BI非为低电平,显示器灭灯;74LS148的选通输入端ST非为低电平,74LS148处于工作状态,此时锁存电路不工作。

当主持人开关拨到“开始”位置时,优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态,即抢答器处于等待工作状态,等待输入端输入信号,当有选手将按钮按下时,经74LS48译码后,显示器上显示出选手编号。

此外,CTR为高电平,使74LS148的ST非端为高电平,74LS148处于禁止工作状态,锁存其他按钮的输入。

当按下的按钮松开后,74LS148的Y EX非为高电平,但由于CTR维持高电平不变,所以74LS148仍处于禁止工作状态,其他按钮的输入信号不会被接受。

这就保证了抢答者的优先性以及抢答电路的准确性。

当优先抢答者回答完问题后,由主持人操作控制开关S,使抢答电路复位,以便进行下一轮抢答。

功能模块:(1)输入电路:输入电路由锁存器74LS373和按键组成(2)锁存器控制电路:锁存器控制电路由相关的门电路组成(3)数码显示电路:优先编码器74LS148进行编码,编成的二进制代码再送到BCD码七段译码驱动器74LS247,最后送到共阳极的七段数码管,显示相应的数字。

工作过程:接通电源时,节目主持人将开关置于清除位置,抢答器处于禁止工作状态,编号现实灭灯,定时显示器上显示设定的时间,当节目主持人宣布抢答开始后,将控制开关拨到开始位置,抢答器处于工作状态。

当选手按动抢答按钮时,抢答器完成以下工作:①优先编码电路立即分辨出抢答者的编号,并有锁存器进行锁存,然后由译码器显示电路显示编号。

②控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答。

3.单元电路设计电路整体由输入单元,编码单元,译码单元,锁存单元,显示单元组成。

(1)输入单元输入部分由8个按钮开关和74LS373锁存器组成,在没人抢答时,74LS373的使能端为高电平,此时芯片处于工作状态,当有人抢答时,使能端为低电平,电路输入端被锁存,输出端继续输出锁存前的数据,即输出不受影响。

所用74LS373芯片资料:引脚:真值表:(2)编码单元编码单元由74LS148组成,当主持人按下开关时,芯片的使能端为低电平,电路开始工作,当有人按下开关时,编码器的结果被输入到数码管显示。

所用74LS148芯片资料:(3)数码管驱动及显示部分此部分由74LS48译码器实现对数码管的驱动,74LS48把74LS148编码的结果进行译码,然后驱动数码管进行显示。

所用芯片资料:(4)锁存及报警单元当74LS373处于工作状态,74LS148处于非工作状态,此时数码管无显示;当主持人按下开关,两个芯片都处于工作状态;此时如果有人按下按钮及有低电平输入时,编码器74LS148的GS端的输出结果反馈到锁存器74LS373的使能端,使锁存器的输入端失效而输出端保持不变达到锁存目的。

4.具体电路图材料清单:5.调试分析及调试中所遇问题及解决方法调试分析:按照单元电路图连接单元电路并调试。

主持人未按下开关时,抢答无任何反应,当主持人按下开关,有人按下抢答器后,数码管立即显示所按按钮者的编号,此时若有其他人抢答,没有任何反应,数码管仍然显示第一个抢答者的编号,当主持人清零后,回到最初状态。

调试中所遇问题及解决方法:问题一:仿真与实际电路存在一定出入解决方法:仿真时开关需要接电源,而实际实验中由于试验箱的内部构造,开关电源不需要单独接入。

问题二:数据不能锁存解决办法:接线过程中其中一根线没有完全插入,重新插入后问题解决。

问题三:数码管显示不对解决方法:数码管的接线接反,本应接在D0的线接在了D3上,重新改正接线后结果正确。

6.感想和体会在进行数电课程设计的过程中遇到了很多的问题,首先是电路的设计,根据课件中所给功能以及老师所给的元器件,通过参考书以及网上所查的芯片相关资料熟悉这些芯片分别用来实现锁存,编码,译码等的功能。

在基本熟悉了工作原理以及芯片功能后在草稿纸上画出电路图。

接下来就是电路的仿真与调试,由于有了前一周模电课程设计用matlab做仿真的基础,数电仿真的进行顺利了一些,但是由于对于数码管的连接与仿真不熟悉还是调试了很多次才出现了正确的结果。

我体会到在设计过程中,需要反复实践,有时花很长时间设计出来的电路还是需要重做,虽然很郁闷但还是要静下心来找到原因从头开始。

并且在设计前要做好充分的准备,像查找详细的资料,这样可以为我们设计的成功打下坚实的基础。

本实验需要实现的功能较多,需要用到的电路知识也比较全面。

我们通过在网上搜索近似功能电路、查看老师给的部分电路参考,首先用multisim对各分块电路进行仿真,有问题一个一个突破,保证分支部分不出错误。

在老师的帮助下我们最后对电路仿真图进行了汇总和改善,基本完成了实验要求的基本内容。

在设计电路过程中,遇到了很多对很多知识以及遗忘或者掌握不牢的情况,我通过翻看课本、网络查询等方式加深对很多知识的理解。

这次课程设计综合应运了数字电子技术所学的知识和电路仿真调试软件,将理论和实践相结合,增强对理论知识掌握的同时,更增强了我对知识的应用能力和动手能力。

虽然遇到了很多复杂的问题,但是通过努力解决后获得的成就感让我认为之前的一切努力与失败都是值得的。

7.参考资料[1] 谢自美. 电子线路设计.实验.测试 [M],武昌:华中理工大学出版社[2] 王毓银. 数字电路逻辑设计第二版高等教育出版社设计题目二:数字电子钟设计1.设计任务与要求1、时钟功能: 采用数码管显示累计时间,以24小时为周期。

2、校时功能: 能快速校准“时”、“分”、“秒”的功能。

3、整时报时功能: 具体要求整点前鸣叫5 次低音( 500 Hz ) , 整点时再鸣叫一次高音(1 000 Hz左右) , 共鸣叫6 响, 两次鸣叫间隔0 .5 s。

(选做)4、计时准确: 每天计时误差不超过10 s。

2. 方案设计与论证方案设计:方案一:用三片74LS390分别实现两个六十进制秒、分计数器;一个二十四进制小时计数器。

校时电路由非门,与非门组合实现。

正点报时电路分别由四输入与非门、二输入与非门、非门组合实现。

方案二:用两片74LS390分别实现两个六十进制秒、分计数器;两片74LS90实现一个二十四进制小时计数器。

校时电路由非门,与非门组合实现。

正点报时电路分别由四输入与非门、二输入与非门、非门组合实现。

经比较,方案一均采用74LS390实现,节省元器件且接线方便相比较方案二不易出现连接错误,因此采用方案一。

设计思路框图:工作原理:数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、LED数码管、校时电路、整点报时电路等组成。

工作原理为时钟源用以产生稳定的脉冲信号,作为数字种的时间基准,要求震荡频率为1HZ,为标准秒脉冲。

将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”,该计数器采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。

“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。

“时计数器”采用24进制计数器,可以实现24小时的累计。

LED数码管将“时、分、秒”计数器的输出状态显示。

校时电路是来对“时、分”显示数字进行校对调整。

各部分电路指标分配:显示器均采用四输入七段数码管;分和秒计数器均采用74LS390设计成模60的计数器;小时计数器采用74LS390设计成模24的计数器;整点报时电路由一片74LS20,一片74LS04,一片74LS00与音响电路相组成;校时电路由74LS00与74LS04组成。

3、单元电路设计整个电路由秒计数电路部分、分计数电路部分、时计数电路部分、校时电路、正点报时电路五部分组成。

秒计数电路部分:秒的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而共同完成60进制计数器。

当计数到59时清零并重新开始计数。

秒的个位部分的设计:利用双十进制计数器74LS390设计10进制计数器显示秒的个位。

个位计数器由0增加到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功能。

利用74LS390设计6进制计数器显示秒的十位,当十位计数器由0增加到5时利用反馈清零法清除,同时产生一个脉冲给分的个位。

十位个位0110(6)0000(0)2Q4 2Q3 2Q2 2Q1 2R4 十位2CP5 2CP21Q4 1Q3 1Q2 1Q1 1R4 个位1CP5 1CP2&分计数电路部分:分的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而共同完成60进制计数器。

当计数到59时清零并重新开始计数。

分的个位部分的设计:利用十进制计数器74LS390设计10进制计数器显示秒的个位。

个位计数器由0增加到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功能。

利用74LS390设计6进制计数器显示分的十位,当十位计数器由0增加到5时利用反馈清零法清除,同时产生一个脉冲给时的个位。

十位个位0110(6)0000(0)2Q4 2Q3 2Q2 2Q1 2R4 十位2CP5 2CP21Q4 1Q3 1Q2 1Q1 1R4 个位1CP5 1CP2&时计数电路部分:来自分计数电路的进位脉冲使时的个位加,个位计数器由0增加到9时产生进位,连在十位计数器脉冲输入端CP,当十位计到2且个位计到3时经过74LS390与门产生一个清零信号,将所有时的个位与十位都清零。

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