创新2011数字电路大作业

创新2011数字电路大作业
数字电路大作业
一、教学目标
（一）性质
大作业
（二）目的
训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路的能力二、教学内容基本要求及学时分配
（一）题目
题目见附录I，原则上每四人一小组，每组一题。

（二）设计内容
拿到题目后首先进行电路设计。

然后在计算机上进行原理图输入、编译和仿真，直到满足要求为止。

（三）设计要求
（1）按题目要求的逻辑功能进行设计，电路各个组成部分须有设计说明；
（2）Multisim11或proteus软件仿真完成。

三、大作业的内容和要求
（一）大作业的内容
按附录Ⅱ中给出的报告模板进行编写，用A4纸打印，左侧装订。

（二）大作业编写的基本要求
（1）按设计指导书中要求的格式书写，所有的内容一律打印并Email至老师邮箱；
（2）报告内容包括设计过程、软件仿真的结果及分析；
（3）要有整体电路原理图、各模块原理图；
(4) 软件仿真包括各个模块的仿真和整体电路的仿真，对仿真必须要有必要的说明；
教师根据学生设计全过程给出大作业成绩。

附录I
1、简易数字钟
要求
1．用24小时制进行时间显示；
2．能够显示小时、分钟；
3．每秒钟要有秒闪烁指示；
4. 可手动校正：能分别进行时、分得校正。

5．上电后从“00：00”开始显示。

2、智力竞赛抢答器
要求：
1.抢答组数为4组，输入强大信号的控制电路应由无抖动开关来实现。

2.判别选组电路。

能迅速、准确地判出抢答者，同时能排除其他组的干扰信号，闭锁其他各路输入是其他组再按开关失去作用，并能对抢中者有光、声显示和鸣叫指示。

3.计数、显示电路。

每组由三位十进制计分显示电路，能进行加/减计分。

4.定时及音响。

必答时，启动定时灯亮，以示开始，当时间到要发出单音调“嘟”声，并熄灭指示灯。

抢答时，当抢答开始后，指示灯应闪亮。

当有某组抢答时，指示灯灭，最先抢答一组的灯亮，并发出音响。

也可以驱动组别数字显示（用数码管显示）
回答问题的时间应可调整，分别为10s、20s、50s、60s或稍长一些。

5.主持人应有复位按钮。

抢答和必答定时应有手动控制。

3、自动打铃器
要求：
1．有数字钟功能；（不包括校时等功能）
2．可设置六个时间，定时打铃；
3．响铃5秒钟。

4、十翻二运算逻辑电路
要求：
1.具有十翻二功能(十进制转换成二进制数)。

2.能完成三位数十进制数到二进制数的转换。

3.能自动显示十进制数及二进制数。

4.移位寄存器选用八位移位寄存器。

5.具有手动和自动清零功能。

5、数字频率计
要求：
1．输入为矩形脉冲，频率范围0~99MHz；
2．用八位十进制数码管显示；只显示最后的结果，不要将计数过程显示出来；
3．单位为Hz和KHz两档，自动切换。

6、复印机逻辑控制电路
要求：
1.从键盘（0~9）可输入复印的数字，并能显示。

2.数字显示为3位，最大数为999。

3.复印一次，数字显示减一次，直到“0”停机。

4.按运行键“RUN”后，机器能自动进行循环控制。

7、篮球比赛数字计分牌
要求：
1．分别记录两队得分情况；
2．进球得分加2分，罚球进球得分加1分；
3．纠正错判得分减2分或1分；
4．分别用三个数码管显示器记录两队的得分情况。

8、数字跑表
要求：
1．用6个数码管分别显示分钟、秒和百分秒，跑表计时显示范围0~99min59.99s
2．具有暂停/启动功能；
3．具有重新开始功能；
9、用电器电源自动控制电路
要求：
1．控制电路能使用电器的电源自动开启30s，然后自动关闭30s，如此周而复始的工作，要有工作状态指示；
2．当电源接通时，可随时采用手动方式切断电源；当电源切断时，可随时采用手动方式接通电源；
3．若手动接通，可由定时信号断开，然后进入自动运行状态，反之亦然
4．定时范围0分~60分，要有分秒的倒计时显示。

10、电子日历
要求：
1．能显示年、月、日，星期；
2．例如：“10.11.08 6”，星期日显示“8”；
3．具有手动校年月日功能，星期可调；
4．不考虑闰年。

11、可控的计数器
要求：
1.从按键（0~99）要计数的值，并能显示；
2.根据输入计数的值控制计数器的进制；
3.当1.2的值相等时计数结束；
4.具有暂停/启动功能；
5.具有重新开始功能。

12、具有数字显示的洗衣机时控电路
要求：
1．洗衣机工作时间可在1~15分钟内任意设定（整分钟数）；
2．规定电动机运行规律为正转20s、停10s、反转20s、停10s、再正转20s，以后反复运行；
3．要求能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行一分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转；
13、病房呼叫系统
要求：
1．用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，1号优先级最高；1~5优先级依次降低；
2．用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号呼叫时显示0；又多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫号用指示灯显示）；
3．凡有呼叫发出5秒的呼叫声；
14、脉冲按键电话按键显示器
要求：
1．设计一个具有八位显示的电话按键显示器；
2．能准确反映按键数字；
3．显示器显示从低位向高位前移，逐位显示，最低位为当前输入位；
15、速度表
要求：
1．显示汽车Km/h数；
2．车轮每转一圈，有一传感脉冲；每个脉冲代表1m的距离；
3．采样周期设为10S；
4．要求显示到小数点后边两位；
5．用数码管显示；
16、彩灯控制器
要求：
1．有十只LED，L0……L9
2．显示方式
①先奇数灯依次灭
②再偶数灯依次灭
③再由L0到L9依次灭
3．显示间隔0.5S，1S可调。

17、八音电子琴
要求：
1．能发出1、2、3、4、5、6、7、?
1八个音；
2．用按键作为键盘；
18、设计模拟中央人民广播电台报时电路
要求：
1．当计时器运行到59分49秒开始报时，每鸣叫1s就停叫1s，共鸣叫6响；前5响为低音，频率为750Hz；最后1响为高音，频率为1KHz；
2．至少要有分秒显示。

19、数码管显示控制器
要求：
1．能自动一次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9(奇数列)，0、2、4、6、8（偶数列），0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号序列)；然后再从头循环；
2．打开电源自动复位，从自然数列开始显示。

20、乒乓游戏机
要求：
1、乒乓游戏机甲乙双方各有两只开关，分别为发球开关和击球开关。

2、乒乓球的移动可用16个（或12个）发光二极管排列成一行进
行模拟，移动速度可
以调节。

3、球过网到一定位置方可接球，提前击球或出界球均判为失分。

4、比赛11分为一局，任何一方先记满11分就获胜，比赛一局结束。

当记分牌清零后，
又可开始新的一局比赛。

21、足球比赛游戏及逻辑电路
要求：
1.比赛时间可设定，从0~99分钟。

2.球可在甲、乙双方操作下向前、向右移动，当进入对方球门以后，则自动加分。

3.比赛时，球进球门后，加分自动进行，但定时器不进行，必须等到按动“开始”键后，才开始定时计数。

4.积分显示为2位数显，时间显示为2位显示。

5.当比赛设定时间到，发出声、光警示，并停止比赛，高分者为获胜方。

22、定时控制器逻辑电路
要求：
1.具有电子钟功能，显示为四位数。

2.可设定定时启动（开始）时间与定时结束（关断）时间。

3.定时开始，指示灯亮；定时结束，指示灯灭。

4.定时范围可以选择。

附录II设计报告书模板
上海应用技术学院
数字逻辑设计课程作业
（试行版）
姓名：
班级：
学号：
时间：
上海应用技术学院课程课程练习任务书
设计步骤：
1.根据课题查阅资料。

2.画出整体逻辑图、接线图，列出元器件明细表。

3.根据逻辑图，逐级安装调试，并根据出现的问题不断修整，
待预定功能完全实现，完成本设计。

4.完成设计报告
设计报告的格式
5.目录
6.课题名称
7.设计要求
8.总框图、电路逻辑图、电路接线图
9.单元电路原理分析
10.安装调试情况
11.元件明细表
12.参考资料
13.心得体会
Multisim元件库中的元件：
1．Source库：包括电源、信号电压源、信号电流源、可控电压源、可控电流源、函数控制器件6个类。

2．BASIC库：包含基础元件，如电阻、电容、电感、二极管、三极管、开关等；3．Diodes：二极管库，包含普通二极管、齐纳二极管、二极管桥、变容二极管、PIN二极管、发光二极管等。

4．Transisitor库：三极管库，包含NPN、PNP、达林顿管、IGBT、MOS管、场效应管、可控硅等；
5．Analog库：模拟器件库，包括运放、滤波器、比较器、模拟开关等模拟器件6．TTL库：包含TTL型数字电路如7400 7404等门BJT电路。

7．COMS库：COMS型数字电路如74HC00 74HC04等MOS 管电路。

8．MCU Model：MCU模型，Multisim的单片机模型比较少，只有8051 PIC16的少数模型和一些ROM RAM等
9．Advance Periphearls库：外围器件库，包含键盘、LCD、和一个显示终端的模型。

10．MIXC Digital：混合数字电路库，包含DSP、CPLD、FPGA、
PLD、单片机-微控制器、存储器件、一些接口电路等数字器件。

11．Mixed：混合库，包含定时器、AC/DA转换芯片、模拟开关、震荡器等；12．Indicators：指示器库，包含电压表、电流表、探针、蜂鸣器、灯、数码管等等显示器件。

13．Power：电源库，包含保险丝、稳压器、电压抑制、隔离电源等14．Misc：混合库，包含晶振、电子管、滤波器、MOS驱动、和其他一些器件等。

15．RF：RF库，包含一些RF器件，如高频电容电感、高频三极管等16．Elector Mechinical：电子机械器件库，包含传感开关、机械开关、继电器、电机等。