数字电路课程设计报告
复杂的数字电路课程设计
复杂的数字电路课程设计一、教学目标本节课的学习目标主要包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握数字电路的基本概念、逻辑门电路的组成及功能、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。
2.技能目标：学生能够运用所学知识分析和设计简单的数字电路，具备一定的动手实践能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对电子技术的兴趣，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新精神和团队合作意识。
在教学过程中，我们需要根据课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字电路的基本概念：数字信号、数字电路的分类及特点。
2.逻辑门电路：与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门电路的组成及功能。
3.组合逻辑电路：加法器、编码器、译码器、多路选择器等组合逻辑电路的设计方法。
4.时序逻辑电路：触发器、计数器、寄存器等时序逻辑电路的设计方法。
5.数字电路的设计与实践：学生动手设计简单的数字电路，如计算器、电子钟等。
教学内容的安排和进度将根据学生的学习情况适时调整，以确保教学目标的达成。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法：1.讲授法：教师讲解数字电路的基本概念、逻辑门电路的组成及功能。
2.讨论法：学生分组讨论组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解数字电路在生活中的应用。
4.实验法：学生动手设计简单的数字电路，提高实践能力。
四、教学资源本节课的教学资源包括：1.教材：《数字电路》等相关教材。
2.参考书：提供相关的学术资料和论文，以便学生深入研究。
3.多媒体资料：PPT、视频等教学课件，帮助学生更好地理解课程内容。
4.实验设备：逻辑门电路实验板、微控制器等实验设备，让学生动手实践。
教学资源的选择和准备将充分支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本节课的评估方式主要包括以下几个方面：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和理解程度。
设计一个一位十进制加减法++数字电路课程设计报告
设计一个一位十进制加减法++数字电路课程设计报告一位十进制加减法++数字电路课程设计报告摘要：本文介绍了一位十进制加减法++数字电路课程设计的具体实现步骤。
通过串行和并行方式，使用ALU模块实现对数字的加减法运算，并模拟真实的计算机系统。
最后，将实现的电路连接到FPGA上，并在XilinxISE环境中进行调试和测试。
关键词：十进制加减法； ALU； FPGA； XilinxISE1 绪论随着信息技术的发展，数字电路处理能力也越来越强大。
在数字电路设计中，加减法运算是最基本的运算，因此如何实现十进制加减法++数字电路设计成为研究的重点。
本文将介绍一位十进制加减法++数字电路设计的具体实现步骤，并将实现的电路连接到FPGA上，并在XilinxISE环境中进行调试和测试，以便快速实现和调试。
2 原理说明十进制加减法++数字电路设计是一种实现数字加减法运算的电路，它可以通过串行或并行的方式来实现，主要包括以下几部分：(1) 数据输入：数字输入的格式一般为二进制、八进制、十进制或十六进制，可以使用输入设备（如键盘、指针装置等）输入；(2) ALU模块：ALU模块（算术逻辑单元）是实现加减法运算的最主要组成部分，它包括算术逻辑和控制逻辑；(3) 数据输出：数据输出的格式一般为二进制、八进制、十进制或十六进制，可以使用输出设备（如显示器、打印机等）进行输出；(4) 控制逻辑：控制逻辑主要由指令和控制状态机构成，控制状态机负责控制ALU模块的加减法运算，而指令则控制整个系统的运行状态。
3 电路设计（1）ALU模块设计：由于加减法运算是ALU模块的主要功能，因此该模块必须具备加减法运算的能力，同时应具备移位、带符号处理、移位定位、逻辑运算等功能。
（2）控制逻辑设计：为了控制ALU的加减法运算，必须设计一套控制逻辑，该控制逻辑主要由指令和控制状态机构成，指令用于控制系统的运行状态，而控制状态机则控制ALU模块的加减法运算，实现真实的计算机系统。
数字电路课程设计报告 直流稳压电源
数字电路课程设计报告设计课题：直流稳压电源专业班级：生物科学试点（电信双学位）学生姓名：周莹学号：2005221107100076指导教师：赵柏树设计时间：2009.3.18直流稳压电源一：设计指标:技术要求：额定输出电压：12v，10-14v连续可调；额定输出电流１.５Ａ；。
输出电阻不大于0.5 ；满载纹波峰峰值小于6０ｍｖ；稳压系数Sv≤3×10-3；主要测量内容：最大输出电流，输出电阻，纹波峰峰值，稳压系数，电压调整率。
二：设计图与思路：1.主电路图：2.设计思路：三：单元电路设计原理分析:1：降压模块：由于输入电压为220V交流，而输出而定电压为10V，因此现将电压降压到20V，即采用变比为8：1，最大输出2A以上的变压器降压。
2：整流及斩波模块：由于输入电压为220V交流，而输出为恒流电流，这样我们可以利用整流桥，将降压后的电路整流为直流，再经过LM7812、LM7824和LM7815\LM7915输出+12、+24V和+15V\-15V的直流电，共恒流电路利用。
3.恒流电路原理基于模拟器件的模拟反馈压控方案。
该方案采用三极管或集成运放，组成电流串联负反馈电路，三级管或运放工作在深度负反馈状态下，具有良好的压控恒流特性。
典型的电路结构如图2所示。
图2中，Re相当于取样电阻，输出RL上的电流通过Re在运放的输入端形成负反馈，由运放的虚短虚断，忽略三极管的基极电流，则可得到输出电流IL的表达式：图2 模拟反馈压控方案典型电路IL=Vi / Re此方案实质上是由模拟器件作为了控制器，调节速度快，系统的跟随性好，即动态性能优越。
根据这个原理设计了以下电路.该设计运算放大器与晶体管组成达林顿电路构成电压跟随器。
利用晶体管平坦的输出特性即可得到恒流输出。
由于跟随器是一种深度的电压负反馈电路，因此电流源具有较好的稳定性。
R3采用8Ω水泥电阻，使其温度影响减至较小。
由虚短和虚断原则可知，流过采样电阻R3的电流ⅠR为：ⅠR=Uo/R3负载电流只与固定参数有关，比较适合我们的设计。
数字电路课程设计---霓虹灯控制电路设计报告
表4 74LS04非门的真值表
4)74LS08与门的引脚图如图10所示，其真值表如表5所示：
图10 74LS08管脚图
表574LS08与门的真值表
3.2 实现控制功能的电路
1） 电路中有有3个74LS194芯片，共有5个状态，可以用74LS161和74LS138来实现，电路如图11所示：
广告彩灯作为广告的一个重要元素，也渐渐成为广告的灵魂，也成为了城市夜景的一道亮丽的风景线。
刚刚学完了数电知识，正好通过这次课程设计，进一步巩固了理论知识，而且全面掌握了课设的基本流程，此外，分析与解决问题的能力也得到了相应的提升。
此次设计我们用到了555定时器构成的秒脉冲发生器，74LS138，74LS161,JK触发器以及各种逻辑门电路来实现我的方案，充分利用了模电和数电的知识来不断地解决实验过程中发现的问题，这也是这次课程设计的目的和意义所在。
1）JK触发器的管脚图和真值分别如图7所示：Q Q
SD J CP K RD
图7 JK触发器管脚图
表2 JK触发器真值表
J
K
Qn+1
逻辑功能
0
0
Qn
保持
0
1
0
置0
1
0
1
置1
1
1
Qn
翻转
2）74LS00与非门的管脚图如图8所示，真值表如表3所示：
图8 74LS00管脚图
表3 74LS00的真值表
3）74LS04非门的引脚图如图9所示，真值表如表4所示：
图6信号分频及选择
JK触发器下降沿有效，J=K=1时，每来一个脉冲变化一次，因此它的输出是1.6S的信号，当Y3与Y4同时为1，根据电路，可以知道此时为单层灯移动，另外根据分频电路可以知道此时输出的也为0.8s的信号，而当Y3和Y4中有一个0时，电路为全部左移或全部右移的过程。此时电路输出的也为1.6s的信号，实现了分频和信号的选择的过程。
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。
数电课程设计报告
数字电路课程设计2010-10-10设计项目一汽车尾灯控制器1．内容摘要为了道路的安全畅通，汽车通常用尾灯来指示当前的运行状态，如左转弯、右转弯、刹车、夜间行驶、安全停车等状态。
有限个状态可用有限个灯的组合来表示，如左转弯时左边灯闪亮，右转弯时右边灯闪亮，夜间行车时两边要有灯常量，大雾天气两边灯必须闪烁灯。
本课程设计就是为了完成汽车尾灯控制器的设计。
2．设计课题任务及指标设计内容：进行控制器需求分析，定义信号及属性；设计灯位置，数量及变化规律；设计和分析电路原理，画出电路原理图；安装电路并调试。
设计指标：能反映出左转弯、夜间左转弯、右转弯、夜间右转弯、正常行车、夜间正常行车、刹车、雾天行车状态，灯闪烁频率符合人的视觉习惯，为1~2Hz。
3．系统设计方案与原理分析设计电路的整体结构如图1。
图1 电路整体结构图我们先假设汽车尾灯由六盏灯组成，左边右边各三盏。
由于灯在工作过程中有时需要有规律闪烁，所以首先需要一个555芯片产生时钟脉冲。
由于在实验过程中时钟脉冲由试验箱提供，在此不做赘述，但是报告中仍然以555时钟脉冲产生电路介绍。
在汽车处于转弯状态时，对应边的三盏灯是循环闪亮的，每次只亮其中一盏，由此可知需要引入一个三进制计数器以表示三盏灯分别亮时的不同状态，再引入一个三八线译码器来译出三种不同状态，控制灯的灭与亮。
需要要提到的是三进制计数器不能决定是左边三盏灯亮还是右边三盏灯亮，要解决这个问题就要用到输入端的最高位，我们通过控制它的高低电平就能控制左边灯亮还是右边灯亮。
汽车在其它状态只需一些简单的逻辑电路就能控制灯的亮与灭。
4．实验电路所需器材74LS73一片，74LS138一片，74LS04一片，74LS08一片，74LS20一片，74LS10两片，74LS11两片，试验箱一台，导线若干。
5．单元电路设计与整体实验电路计数电路，三进制计数器由两个J-K出发器够成，电路如图2所示。
图2 三进制计数电路控制电路，由一系列的逻辑门器件及开关组成，电路如图3所示。
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。
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摘要
数字电路八路花样灯控制电路是利用数字逻辑电子元件连接而成，具有8个受控制的输出端，通过输出8个有规律的信号以达到控制8个LED灯的目的。
选择不同的芯片和不同的连接方式都会产生不同的控制信号并产生不同的花样灯。
本次课题设计要求8个LED灯最少要实现16种具有一定规律的花样灯。
其实现方法有两种：第一种是最常见的，即由数字逻辑电路元件组成控制电路；第二种则是利用51单片机，通过编程控制输出电路。
由于实验室不能提供单片机并且本学期数电课程与单片机关系不大，因此本次设计决定弃用第二种方法，使用第一种方法。
最终实现方案是：利用555时钟芯片产时钟脉冲，一片74LS161产生分频脉冲，两片74LS161用于计数，最后用两片74LS194寄存器实现右移。
一、课题要求
1、设计目的
⑴巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知
识的能力。
⑵培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的
自学能力。
⑶通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组
装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设
计方法。
⑷学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能力
和进行数字电子电路实验的基本技能。
2、设计课题及其技术要求
⑴基本功能
●有一个时钟电路。
●有八个LED发光二极管输出电路。
●至少16种变化的花样控制。
⑵增加功能：
●64种以上变化的花样控制。
3、给定条件及元器件
●要求电路主要选用中规模TTL集成电路74系列。
（不能用专用集成
电路）。
●本设计要求在数字电路实验箱上完成。
●电源电压为5V。
二、方案论证
经过分析，要实现以上功能并符合课题设计的要求一共有两种方案可供选择，其主要差别是使用的芯片不同，以下是两种方案的简要介绍。
方案一：
电路使用的芯片有：555时钟芯片1个、74LS161芯片3个、74LS194芯片2
个、74LS32芯片1个。
为测试其是否能正常工作，我们使用Proteus模拟软件画出了模拟电路图，经软件测试，电路能正常工作，并实现256种花样灯。
以下是方案一模拟电路图。
方案一模拟电路图：
方案二：
电路使用的芯片有：555时钟芯片1个、74LS161芯片3个、74LS194芯片2个、74LS165芯片1个。
方案二与方案一在芯片使用上的差别是把方案一中的74LS32芯片换成了74LS165芯片，但其工作原理有较大的差别。
同样的，为测试其是否能正常工作，我们也使用Proteus模拟软件画出了模拟电路图，经软件测试，电路能正常工作，并实现256种花样灯。
以下是方案二模拟电路图：（见下页）
方案二模拟电路图：
经摸拟得出的结果是两种方案都可实现课题要求的功能，但后来在实验室寻找芯片时发现，实验室并未提供方案二中的74LS165芯片，而方案一中所使用的芯片都有提供，所以我们不得不放弃方案二。
最终我们采用的是方案一。
三、单元电路设计
1、时钟发生电路
时钟发生电路如右图所示：由一片555时钟芯片、两个电阻和两个电组成。
通过调整电阻
和电容的大小可以改变时钟发生的频率，时钟输出引脚为第3引脚。
此处设定的时钟频率为
1Hz，即一秒钟发出一个高电平脉冲。
2、时钟分频电路
时钟分频电路如右图所示：
本方案采用一片74LS164计数芯片做分时钟分频电路，实现时钟脉冲8分频。
由于从555时钟芯片发出的时钟频率为1Hz，所以右移电路每8秒为一个右移周期。
也就是说，每经过8秒钟必须给移位寄存器74LS194芯片的移位控制引脚S1
一个高电平脉冲（S0引脚已接地）。
此时钟分频电路中74LS161计数器的11和15引脚每隔8秒钟交替输出一个高电平脉冲。
3、8位二进制计数器电路
计数电路由两片74LS161计数器组成，每一片74LS161可实现4位二进制的计数，两片刚好可组成一个8位二进制计数器，可实现从0-255的计数，并最终经右移电路实现256种花样灯。
8位二进制计数器电路图：
4、右移电路
右移电路由两片74LS194组成。
每一片74LS194可以实现4位的左移或右移。
只要把两片74LS194之间的RS引脚与Q3引脚互相连接即可把它们组成一个8位的移位器，并可实现左移和右移功能。
以下是74LS194功能表和右移电路。
74LS194功能表
RD S1 S0 工作状态
0 X X 置零
1 0 0 保持
1 0 1 右移
1 1 0 左移
1 1 1 并行输入
右移电路
5、八路LED灯
八路LED灯电路图如右图所示：
每个LED灯右端接一个180欧的电阻并接地。
只要输入端为高电平即可点亮LED灯。
6、总电路图
四、电路组装、调试过程中发生的问题及解决的方法
1、由于实验室的设备已经老化，在组装电路过程中，经常会有部分电路是断路
的而导致调试失败。
解决方法：用万用表测定每一根电线，确认电线正常才用于实验。
2、面包板上经常有一些坏格子，导致线接进去或者芯片插上后接触不良。
解决方法：改变布线，使整个电路都接触良好。
3、在时钟信号发生电路和161计数部分组装完成后就已经进行了调试，没有问
题；到完全组装完成后，加上电源，却没有成功。
解决方法：检查时钟信号发生电路。
用万用表测量各个芯片的电源电压和地，发现很多管脚都出现了2.2V左右的电压，后来发现原来面包板地和电
源不是完全导通的，用导线从中间接上后，发光二极管开始有花形变
化。
4、前几种花形是完全正确的，但是后面的花形逐渐变得混乱。
解决方法：仔细检查电路，查出连接错误。
五、心得体会
本次课程设计难度相对较大，本来我对于51单片机和单片机编程比较熟悉，用51单片机可以实现多个课题的设计，但实验要求里并不准许使用单片机，只好放弃。
在领到课题后开始查阅设计相关的芯片资料，关开始用Proteus模拟软件设计电路。
花了三天后总算设计出了一个可以实现256种花样灯的电路，即方案二。
可是第二天去实验室做实验时却发现实验室里并没有我设计的方案里要用到的74LS165芯片，无奈只好放弃已做好的设计方案。
过后再次重新设计，用了不同的芯片，其中的电路逻辑也改变了，虽然花了大量的时间，最终设计出了一种新的方案，即方案一。
在设计过程中，要不断的翻阅《数字电子技术基础》，不但更加熟悉书本内容，也掌握了设计中所用芯片的实际运用。
总体来说，对本次课程设计很满意，既掌握了理论知识，又学会了实际操作。
六、考文献
<<数字电路逻辑设计>> 第五版。