数电课程设计
数电简单课程设计
数电简单课程设计一、教学目标本课程旨在通过数电简单课程设计，让学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本分析方法，培养学生运用数字电路知识解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）理解数字电路的基本概念，如逻辑门、逻辑函数、逻辑代数等。
（2）掌握基本逻辑门电路的构建和功能，如与门、或门、非门、异或门等。
（3）了解组合逻辑电路和时序逻辑电路的原理及应用，如编码器、译码器、触发器等。
（4）熟悉数字电路的设计方法和步骤，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
2.技能目标：（1）能够运用逻辑门电路构建简单的数字电路。
（2）能够分析组合逻辑电路和时序逻辑电路的功能和性能。
（3）能够运用数字电路知识设计简单的数字系统。
（4）具备一定的实验操作能力和问题解决能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对数字电路学科的兴趣和好奇心，激发学生的学习热情。
（2）培养学生团队合作精神，提高学生沟通与协作能力。
（3）培养学生勇于探索、敢于创新的精神，锻炼学生的动手实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字电路基本概念：逻辑门、逻辑函数、逻辑代数等。
2.基本逻辑门电路：与门、或门、非门、异或门等。
3.组合逻辑电路：编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元等。
4.时序逻辑电路：触发器、计数器、寄存器等。
5.数字电路设计方法及应用：数字系统的设计与分析，实际案例解析等。
6.实验操作：基本逻辑门电路的搭建，组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与验证。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课：1.讲授法：通过讲解基本概念、原理和实例，使学生掌握数字电路的基本知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生能够将所学知识应用于实际问题。
4.实验法：通过实验操作，让学生动手实践，加深对数字电路的理解和应用能力。
50个数电课程设计
50个数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字电路的基本概念，掌握数字逻辑门的功能与原理。
2. 学生能够识别并描述常见数字电路元件，如触发器、计数器等。
3. 学生能够解释数字电路中的编码与译码过程，掌握二进制、BCD码等转换方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的数字电路图，并进行仿真实验。
2. 学生能够分析数字电路的工作原理，解决基本的数字逻辑问题。
3. 学生能够利用数字电路知识解决实际生活中的问题，提高实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学习热情，形成积极探索的精神风貌。
2. 培养学生团队合作意识，学会与他人共同解决问题，提高沟通与协作能力。
3. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，养成勤奋好学的习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握数字电路基础知识的基础上，提高实践操作能力和创新思维能力，培养良好的学习态度和团队协作精神。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，结合教材第三章“数字电路基础”进行组织，具体安排如下：1. 数字电路概述：介绍数字电路的基本概念、特点及应用，引导学生了解数字电路的发展历程。
2. 数字逻辑门：讲解基本逻辑门（与、或、非、异或）的功能、原理及符号表示，分析逻辑门电路的应用。
3. 组合逻辑电路：讲解组合逻辑电路的设计方法，分析常用的组合逻辑电路（如编码器、译码器、数据选择器等）。
4. 触发器：介绍触发器的分类、功能及工作原理，重点讲解RS触发器、D触发器、JK触发器等常见触发器。
5. 时序逻辑电路：分析时序逻辑电路的组成、特点及设计方法，举例说明计数器、寄存器等时序逻辑电路的应用。
6. 数字电路仿真实验：结合Multisim等软件，指导学生进行数字电路设计与仿真实验，提高实践操作能力。
7. 数字电路在实际应用中的案例分析：分析数字电路在日常生活、通信、计算机等领域中的应用，激发学生兴趣。
较简单的数电课程设计
较简单的数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解常用逻辑门电路的原理及其功能。
2. 学会分析简单的数字电路，并能正确使用逻辑门电路进行组合设计。
3. 掌握二进制、八进制和十六进制数的概念及其转换方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行数字电路分析和设计的能力。
2. 培养学生运用逻辑门电路解决实际问题的能力。
3. 提高学生动手实践和团队协作的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学生探索电子世界的热情。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度，树立良好的科学素养。
3. 增强学生的团队合作意识，培养学生的沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生掌握数字电路基础知识，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，便于学生和教师在教学过程中明确预期成果。
通过本课程的学习，学生将能够熟练运用数字电路知识，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字电路基础知识：逻辑门电路原理、功能及其符号表示；数字信号与数字电路的特点。
2. 常用逻辑门电路：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。
3. 数字电路分析与设计：组合逻辑电路的分析方法，逻辑门电路的设计方法。
4. 数制及其转换：二进制、八进制、十六进制数的概念及其相互转换方法。
5. 实践操作：动手实践，运用逻辑门电路进行组合设计，完成简单的数字电路搭建。
教学内容按照以下进度安排：第一课时：数字电路基础知识，介绍常用逻辑门电路的原理和功能。
第二课时：数字电路分析与设计，学会分析组合逻辑电路。
第三课时：数制及其转换，掌握二进制、八进制、十六进制数的转换方法。
第四课时：实践操作，分组进行数字电路搭建，巩固所学知识。
教学内容与教材章节关联性如下：第一章：数字电路基础第二章：逻辑门电路第三章：组合逻辑电路分析与设计第四章：数制及其转换第五章：数字电路实践操作三、教学方法本课程采用以下教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高教学效果：1. 讲授法：教师以清晰、生动的语言，结合多媒体教学手段，系统讲解数字电路基础知识、逻辑门电路原理及功能，使学生在短时间内掌握课程核心内容。
电气工程数电课程设计
电气工程数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路的基本概念、组成原理及其功能。
2. 掌握数字逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析与设计方法。
3. 学会使用电气工程相关的数电实验仪器与设备，了解其工作原理。
技能目标：1. 能够运用所学知识，分析并解决数字电路中的实际问题。
2. 独立设计简单的组合逻辑电路和时序逻辑电路，进行电路仿真与验证。
3. 培养动手实践能力，提高电路调试与排故技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性，养成良好的实验习惯。
2. 增强学生的团队协作意识，培养沟通与表达能力，提高合作解决问题的能力。
3. 激发学生对电气工程及数字电路的兴趣，培养创新精神和探索欲望。
本课程针对高中年级电气工程兴趣小组的学生，结合课程性质、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。
通过本课程的学习，使学生能够掌握数字电路的基本知识，具备一定的电路设计与实践能力，培养科学素养和团队协作精神。
二、教学内容1. 数字逻辑基础：包括数字逻辑的概念、数字信号与数字电路的特点、逻辑门的功能与真值表、逻辑函数及其表达方法。
教材章节：第一章 数字逻辑基础2. 组合逻辑电路：介绍组合逻辑电路的设计与分析方法，包括编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元等。
教材章节：第二章 组合逻辑电路3. 时序逻辑电路：讲解触发器、计数器、寄存器等时序逻辑电路的工作原理与设计方法。
教材章节：第三章 时序逻辑电路4. 数字电路实验：组织学生进行组合逻辑电路和时序逻辑电路的实验，包括电路搭建、仿真与调试。
教材章节：第四章 数字电路实验5. 数字电路设计与实践：结合实际案例，指导学生进行数字电路设计与实践，培养动手能力和创新能力。
教材章节：第五章 数字电路设计与实践根据课程目标，教学内容按照由浅入深的原则进行组织，确保学生能够逐步掌握数字电路的基本知识、分析与设计方法。
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。
数电实验课程设计
数电实验课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路基础知识，掌握常用数字电路元件的原理与功能；2. 学会使用数字电路实验箱，正确搭建和测试基本数字电路；3. 掌握数字电路的仿真软件，能够进行简单数字电路的仿真设计与分析。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够正确使用实验仪器，熟练进行数字电路的搭建与调试；2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，能够设计简单的数字电路；3. 提高学生团队协作能力，能够在小组内进行有效沟通，共同完成实验任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学生主动学习的积极性；2. 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；3. 培养学生创新意识，鼓励学生勇于尝试新方法，善于发现问题、解决问题。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在通过实践操作，使学生在掌握数字电路基础知识的基础上，提高实际操作能力和团队合作能力。
课程目标具体、可衡量，有助于学生和教师在教学过程中明确预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程依据课程目标，选取以下教学内容：1. 数字电路基础知识：包括数字逻辑、逻辑门、触发器等基本概念；- 教材章节：第一章 数字逻辑基础2. 常用数字电路元件：重点学习与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路；- 教材章节：第二章 常用逻辑门电路3. 数字电路实验操作：使用数字电路实验箱，进行基本数字电路的搭建与测试；- 教材章节：第三章 数字电路实验操作4. 数字电路仿真软件应用：学习使用Multisim、Proteus等软件进行数字电路仿真；- 教材章节：第四章 数字电路仿真软件及其应用5. 简单数字电路设计：培养学生设计能力，完成如计数器、定时器等电路设计；- 教材章节：第五章 简单数字电路设计教学大纲安排如下：1. 数字电路基础知识（2课时）2. 常用数字电路元件（2课时）3. 数字电路实验操作（3课时）4. 数字电路仿真软件应用（2课时）5. 简单数字电路设计（3课时）教学内容具有科学性和系统性，与教材紧密关联，确保学生能够逐步掌握数字电路知识，提高实践操作能力。
数电-课程设计-60进制计数器
表1 十进制计数器功能表CP RD` LD` EP ET 工作状态×0 ××置零↑ 1 0 ××预置数× 1 1 0 1 保持× 1 1 ×0 保持↑ 1 1 1 1 计数连接方式如图：图2 十进制计数器（个位）2、十进制计数器（十位）电路图3 十进制计数器（十位）3、时钟脉冲电路图4 时钟脉冲电路4、置数电路图5 置数电路5、进位电路图6 进位电路6、译码显示电路图7 译码显示电路三、绘制原理图1、完整原理图图7 计数器原理图2、选定仪器列表仪器名称型号数量用途同步十进制计数器74LS160 2片极联构成60进制计数器与门与非门非门74LS21D74LS00D74LS04D各1个辅助设计构成其他计数器共阴极显示器DCD-HEX 2只显示数字计数电压源1个提供脉冲电压表二原理图仪器列表四、测试方案测试步骤：1）进入Multisim7界面图8 软件页面2）右击空白处，选择放置元件，进入元器件选择区，选择要放置的元件，然后单击好。
图9 放置元件3）放置好各种器件之后，即可进行线路连接，同时标明所需参数值。
设置元器件的参数时，用鼠标双击，弹出属性对话框，分别给元件赋值，并设置名称标号。
图10 元器件属性图4）确认电路无误后，即可单击仿真按钮，实现对电路的仿真工作。
5）观察结果看是否与理论分析的预测结果相同。
五、测试验证结果与分析1、验证结果以下两个仿真结果分别是计数器计数的仿真起点00和仿真终点59，之后计数器会自动恢复原来的00起点继续进行循环计数，并且进位输出灯会在59时发光。
图11 60进制计数器起点00 图12 60进制计数器终点592、理论分析本计数器由两个10进制计数器构成60进制计数器的接线图，右边的10进制计数器作为个位，左边的10进制计数器作为十位。
输入端全部接地，计数开始循环一周后通过置位法自动进行归00，之后再继续循环计数。
数字电子课程设计
数字电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电子技术的基本概念，如逻辑门、触发器、计数器等。
2. 培养学生运用数字电子技术解决实际问题的能力，如设计简单的数字电路。
3. 使学生了解数字电子技术在日常生活和科技发展中的应用。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够正确使用数字电子实验仪器和设备。
2. 提高学生运用所学知识进行数字电路设计与分析的能力，形成严谨的科学态度。
3. 培养学生团队合作能力，学会与他人共同完成课程设计任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电子技术的兴趣和好奇心，激发创新精神。
2. 引导学生树立正确的科技观，认识到数字电子技术对社会发展的积极作用。
3. 培养学生勇于面对挑战，克服困难的意志品质，增强自信心。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论联系实际，强调学生动手能力的培养。
学生特点：高年级学生，已具备一定的数字电子技术基础，具有较强的学习能力和实践欲望。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养实际操作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保课程目标的实现。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字逻辑基础：逻辑门电路、逻辑函数及其化简、逻辑门电路的应用。
- 教材章节：第一章 数字逻辑基础2. 组合逻辑电路：编码器、译码器、数据选择器、数据比较器等。
- 教材章节：第二章 组合逻辑电路3. 时序逻辑电路：触发器、计数器、寄存器等。
- 教材章节：第三章 时序逻辑电路4. 数字电路设计方法：Verilog HDL语言基础、数字电路设计流程。
- 教材章节：第四章 数字电路设计方法5. 数字电路仿真与测试：Multisim软件的使用、仿真实验、测试与调试。
- 教材章节：第五章 数字电路仿真与测试6. 实践项目：设计并实现一个简单的数字时钟、数字温度计等。
- 教材章节：第六章 实践项目教学内容安排与进度：1. 数字逻辑基础（2课时）2. 组合逻辑电路（2课时）3. 时序逻辑电路（2课时）4. 数字电路设计方法（2课时）5. 数字电路仿真与测试（2课时）6. 实践项目（4课时）在教学过程中，将结合教材内容，按照以上安排进行教学，确保学生能够系统地掌握数字电子技术知识，为实践项目打下坚实基础。
数电课程设计任务书
数电课程设计任务书第一篇：数电课程设计任务书数电课程设计任务书一、基本情况学时：40学时学分：1学分适应班级：电气工程1204二、进度安排本设计共安排1周，合计40学时，具体分配如下：实习动员及准备工作：2学时总体方案设计：4学时查阅资料，讨论设计：24学时撰写设计报告：8学时总结：2学时教师辅导：随时三、基本要求1、课程设计的基本要求数字电子技术课程设计是在学习完数字电子课程之后，按照课程教学要求，对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。
主要是培养学生综合运用理论知识的能力，分析问题和解决问题的能力，以及根据实际要求进行独立设计的能力。
初步掌握数字电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能；熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法，训练、提高读图能力；掌握组装调试方法。
其中理论设计包括总体方案选择，具体电路设计，选择元器件及计算参数等，课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。
2、课程设计的教学要求数字电子技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。
做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。
在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。
课程设计的任务相对分散，每3名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。
小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。
但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立 1 撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。
四、设计题目及控制要求（根据自己的题目及其控制要求填写）五、设计报告设计完成后，必须撰写课程设计报告。
设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于2000字，图形绘制规范。
数电课程设计
数电课程设计
摘要：
1.数电课程设计的概述
2.数电课程设计的主要内容
3.数电课程设计的实践方法
4.数电课程设计的重要性
正文：
【1.数电课程设计的概述】
数电课程设计，全称为数字电路课程设计，是电子信息工程、通信工程等专业教育中的重要实践环节。
它旨在通过实际操作，帮助学生深入理解和掌握数字电路的基本原理、设计方法和应用技巧，从而提升学生的实际工程能力。
【2.数电课程设计的主要内容】
数电课程设计的主要内容包括：数字逻辑门电路设计、组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计、触发器设计、寄存器设计、计数器设计、译码器设计、编码器设计等。
这些设计内容涵盖了数字电路的各个方面，既有理论知识的应用，也有实际操作的训练。
【3.数电课程设计的实践方法】
数电课程设计的实践方法主要包括：理论学习、实验操作、电路仿真、硬件实现等。
理论学习是基础，帮助学生理解数字电路的原理；实验操作和电路仿真是手段，让学生在实际操作中掌握设计方法；硬件实现是目标，让学生能够真正做出实际可用的电路。
【4.数电课程设计的重要性】
数电课程设计对于电子信息工程、通信工程等专业的学生来说，具有非常重要的意义。
首先，它可以帮助学生深入理解和掌握数字电路的基本原理和设计方法；其次，它可以提升学生的实际工程能力，使其能够在毕业后胜任实际工作；最后，它也是检验学生理论学习成果的重要方式。
川大数电课程设计
川大数电课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习数字电路的基本理论、基本知识和基本技能，使学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本方法，培养学生运用数字电路知识分析和解决实际问题的能力。
具体的教学目标如下：1.知识目标：（1）掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本方法。
（2）了解数字电路在电子技术和信息技术中的应用。
（3）熟悉数字电路的主要组成部分，如逻辑门、逻辑函数、逻辑电路、触发器、计数器等。
2.技能目标：（1）能够运用数字电路知识分析和解决实际问题。
（2）具备基本的数字电路实验操作能力，能够进行简单的数字电路设计。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对数字电路的兴趣，激发学生学习数字电路的积极性。
（2）培养学生团队合作精神，提高学生沟通与协作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字电路的基本概念、基本原理和基本方法。
具体的教学内容如下：1.数字电路的基本概念：数字电路的定义、特点、分类和应用。
2.逻辑门：与门、或门、非门、异或门、同或门等基本逻辑门及其真值表和逻辑函数。
3.逻辑函数：逻辑函数的定义、性质、表达式和简化方法。
4.逻辑电路：逻辑电路的组成、分析和设计方法。
5.触发器：触发器的概念、类型和功能。
6.计数器：计数器的原理、结构和应用。
7.数字电路的设计：数字电路的设计方法、步骤和实例。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体的教学方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本方法。
2.讨论法：引导学生针对数字电路的相关问题进行讨论，提高学生分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析数字电路的实际案例，使学生更好地理解和掌握数字电路的知识。
4.实验法：让学生亲自动手进行数字电路实验，培养学生的实践操作能力和团队协作能力。
四、教学资源为了保证教学的顺利进行，本课程将充分利用校内外教学资源。
大学数电课程设计
大学数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握数字电路的基本概念、原理及分类；2. 理解并掌握常用数字电路组件（如门电路、触发器、计数器等）的工作原理和应用；3. 学会分析简单的数字电路系统，并能正确使用相关软件（如Multisim等）进行电路仿真。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的数字电路系统；2. 培养学生动手实践能力，能够搭建并测试基本的数字电路；3. 提高学生的问题分析能力，使其能够运用所学知识解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣和热情，激发其探索精神；2. 培养学生团队合作意识，使其在讨论、交流中相互学习，共同进步；3. 引导学生认识数字电路在现代科技领域的重要地位，增强其社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为大学电子信息类专业的专业基础课程，旨在帮助学生掌握数字电路的基本理论、分析方法及其应用。
学生特点：学生已具备一定的电子技术基础，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：结合实际应用，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，关注学生个体差异，充分调动学生的积极性，引导其主动参与课堂讨论和实践操作。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观等方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 数字电路基本概念：包括数字信号与模拟信号的区别、数字电路的特点与分类。
教材章节：第一章，第1-2节。
2. 常用数字逻辑门：介绍与门、或门、非门、与非门、或非门等基本逻辑门的功能、电路符号及真值表。
教材章节：第一章，第3-4节。
3. 组合逻辑电路：分析并设计简单的组合逻辑电路，如编码器、译码器、数据选择器等。
教材章节：第二章，第1-3节。
4. 时序逻辑电路：学习触发器、计数器、寄存器等时序逻辑电路的原理和应用。
教材章节：第三章，第1-4节。
5. 数字电路设计方法：介绍数字电路的设计步骤和方法，包括原理图设计、仿真测试等。
教材章节：第四章，第1-2节。
数字电子技术课程设计—交通信号灯
数字电子技术课程设计—交通信号灯1、课程设计目的⑴培养学生的数字电路的设计能力。
⑵掌握交通信号灯控制电路的设计、组装和调试方法。
2、课程设计内容和要求⑴设计一个交通信号灯的控制电路，要求：①主干道和支干道交替放行，主干道车流量大，每次放行30S，支车道流量小，每次放行20S。
②每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5S，此时原红灯不变。
③用十进制数字显示放行及等待时间。
⑵用SSI和MSI器件组成交通信号灯控制电路，并在DICE-3实验箱上进行组装和调试。
⑶画出各单元电路图，整机逻辑框图和逻辑电路，写出设计实验总结报告。
3、交通信号灯的基本原理十字路口的红绿灯灯指挥着行人和各种车辆的安全通行，示意图如下，有一个主干道和一个支干道，每边都设置了红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮可以通行，在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒钟，各方向车辆都停止通行。
要实现上述交通信号灯的自动控制，电路中应有主控制器、计数器、时钟信号发生器、计时器、8421BCD译码器和数码显示器、信号灯译码驱动器几部分电路组成，整机电路原理框图如实训图2⑴时钟信号发生器（秒信号发生器）数字系统是靠时钟信号来工作的，是主控制器和计时器的工作信号，获得脉冲的方法有两种，一是用多谐振荡器直接产生，另外是利用整形电路将其它周期性波形转换成矩形脉冲，多谐振荡器的电路有多种形式，RC环形多谐振荡器，555定时器构成的多谐振荡器，CMOS多谐振荡器，秒信号发生器等。
在此我们提供了555定时器构成的多谐振荡器的参考电路。
要获得周期为1秒的矩形波，运用公式T=0.7（R1+2R2）C1合理电阻和电容的值取C1=0.01μF，则R1+2R2=？⑵主控制器十字路口车辆通行有如下时序图：①开始设主干道通行（主绿亮）支干道不通行（支红亮）持续时间30S；②30S后，主干道停车，支干道仍不通行，这种情况下主黄与支红亮，持续时间5S；③5S后，主干道不通行，支干道通行，这种情况下主红与支绿亮，持续时间20S；④20S后，主干道仍不通行，支干道停车，这种情况下主红与支黄灯亮，持续时间5S，5S后又回到第一种情况，如此循环反复。
数字电路课程设计（5篇）
数字电路课程设计（5篇）第一篇：数字电路课程设计数字电路课程设计要求：1.结合所学知识设计一简单实用电路（建议选多功能数字钟），并在实验室里完成实物电路的连接调试。
2.每人独立完成一篇课程论文，论文至少2000字，可手写，也可打印（打印稿的格式另附）。
3.要求写出设计背景，理论基础，设计思路，设计过程，调试过程，仿真过程（可选），最终电路等。
4.总结所设计电路的优点，缺点，改进方向。
5.严禁抄袭，所有雷同论文均以0分计。
6.选多功能数字钟的同学在数字电路实验室完成实验。
选其它题目的同学所需软硬件资源请自行解决。
第二篇：数字电路课程设计一、设计报告书的要求： 1.封面2.课程设计任务书（题目，设计要求，技术指标等）3.前言（发展现状、课程设计的意义、设计课题的作用等方面）。
3.目录4.课题设计（⑴ 写出你考虑该问题的基本设计思路，画出一个实现电路功能的大致框图。
⑵ 画出框图中的各部分电路，对各部分电路的工作原理应作出说明。
⑶ 画出整个设计电路的原理电路图，并简要地说明电路的工作原理。
⑷ 用protel画原理电路图。
(5)用Multisim或者Proteus画仿真图。
5.总图。
6.课题小结（设计的心得和调试的结果）。
7.参考文献。
二、评分依据：①设计思路，②单元电路正确与否，③整体电路是否完整，④电路原理说明是否基本正确，⑤报告是否清晰，⑥答辩过程中回答问题是否基本正确。
三、题目选择：（三人一组，自由组合）（设计要求，技术指标自己选择）1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现水箱水位自动控制器，电路采用CD4011四与非门作为处理芯片。
要求能够实现如下功能：水箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水；而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不会溢，非常的实用而且方便。
2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现要求电路以CD4011作为中心元件，结合外围电路，实现以下功能：在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭状态,灯不亮；夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。
数电课程设计步进电机
数电课程设计 步进电机一、课程目标知识目标：1. 让学生理解步进电机的原理与结构，掌握其相关的术语和概念。
2. 使学生掌握数字电路基础知识，并能将其应用于步进电机的控制。
3. 帮助学生了解步进电机在自动化和机器人技术中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计简单的步进电机控制电路的能力。
2. 让学生学会使用相关软件（如Multisim等）进行电路仿真，验证步进电机控制策略的有效性。
3. 提高学生的实际操作能力，能够独立完成步进电机的组装和调试。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对数字电路和电机控制技术的兴趣，培养其创新意识和实践精神。
2. 培养学生团队协作意识，学会在团队中发挥自己的作用，共同解决问题。
3. 引导学生关注科技发展，认识到步进电机在现实生活中的重要作用，增强学生的社会责任感。
课程性质：本课程属于实践性较强的学科，注重理论知识与实际应用相结合。
学生特点：学生处于高中阶段，具备一定的数字电路基础，对新技术充满好奇，动手能力强。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重启发式教学，理论联系实际，提高学生的实践操作能力。
在教学过程中，分解课程目标为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 步进电机原理与结构- 介绍步进电机的种类、工作原理及结构特点。
- 分析步进电机的技术参数，如步距角、转速等。
2. 数字电路基础知识- 回顾数字电路的基本概念，如逻辑门、触发器等。
- 学习脉冲宽度调制（PWM）原理及其在步进电机控制中的应用。
3. 步进电机控制电路设计- 学习步进电机驱动电路的设计方法，包括电源、驱动器等。
- 掌握步进电机控制信号的产生与分配。
4. 电路仿真与实际操作- 使用Multisim软件进行步进电机控制电路的仿真。
- 实际操作：步进电机的组装、调试及控制。
5. 步进电机应用案例- 分析步进电机在自动化和机器人技术中的应用案例。
- 探讨步进电机在其他领域的应用前景。
数字电子技术课程设计
-分析逻辑门电路在实际应用中的组合方式。
2.2组合逻辑电路设计：
-掌握组合逻辑电路的设计方法，如编码器、译码器、数据选择器、数据比较器等；
-学习使用真值表、逻辑表达式和逻辑图进行组合逻辑电路设计。
2.3时逻辑电路设计：
-理解触发器的工作原理，包括RS触发器、D触发器、JK触发器等；
3.3报告撰写：
-学习如何撰写课程设计报告，包括电路设计原理、仿真结果分析、实验心得等；
-强调报告中数据真实性、逻辑严密性和表达清晰性。
3.4课堂总结：
-对本节课所学内容进行总结，巩固知识点；
-鼓励学生提问，解答学生疑问，提高学生理解和应用能力。
4、教学内容
4.1知识拓展：
-引导学生了解数字电子技术领域的前沿动态，如新型逻辑门、可编程逻辑器件等；
-探讨数字电路在未来科技发展中的应用前景，如人工智能、物联网等。
4.2创新思维培养：
-鼓励学生发挥想象，进行创新设计，提高学生解决问题的能力；
-引导学生从实际需求出发，设计具有实用价值的数字电路。
4.3团队协作：
-培养学生团队协作精神，分组进行课程设计，共同完成设计任务；
-组织课堂展示，让学生分享设计成果，提高表达能力。
-进行简单的逻辑门电路搭建，观察并分析其功能；
-设计并搭建一个组合逻辑电路，如3-8译码器，验证电路功能；
-设计并搭建一个时序逻辑电路，如4位异步计数器，观察计数过程。
3.2设计分析与讨论：
-分析在实际设计中可能遇到的问题，如去抖动、信号整形等；
-讨论如何优化电路设计，提高电路性能和可靠性；
-探索数字电路在实际应用中的广泛性，如计算机、通信等领域。
数电课设_精品文档
1.课程设计目的与作用1.1了解同步计数器及序列信号发生器工作原理；1.2掌握计数器电路的分析，设计方法及应用；1.3掌握序列信号发生器的分析，设计方法及应用；2设计任务2.1六进制同步计数器1.使用设计一个循环型3位2进制加法计数器，其中无效状态为（001，101），组合电路选用与门和与非门等。
2.根据自己的设计接线。
3.检查无误后，测试其功能。
2.2序列信号发生器1.使用设计一个能循环产生给定序列的序列信号发生器，其中发生（101011），组合电路选用与门和与非门等。
2. 根据自己的设计接线。
3.检查无误后，测试其功能。
2.3加法计数器1.基于集成芯片74ls163 和门电路组成一个24进制激发计数器并显示计数过程2. 根据自己的设计接线。
3.检查无误后，测试其功能。
3设计原理3.1同步计数器（1）计数器是用来统计输入脉冲个数电路，是组成数字电路和计算机电路的基本时序逻辑部件。
计数器按长度可分为：二进制，十进制和任意进制计数器。
计数器不仅有加法计数器，也有减法计数器。
如果一个计数器既能完成累加技术功能，也能完成递减功能，则称其为可逆计数器。
在同步计数器中，个触发器共用同一个时钟信号。
（2）时序电路的分析过程：根据给定的时序电路，写出各触发器的驱动方程，输出方程，根据驱动方程带入触发器特征方程，得到每个触发器的词态方程；再根据给定初太，一次迭代得到特征转换表，分析特征转换表画出状态图。
（3）设计过程：设计流程如图1所示。
图1 同步时序逻辑电路设计流程3.1.1加法计数器CP是输入计数脉冲，所谓计数，就是记CP脉冲个数，每来一个CP脉冲，计数器就加一个1，随着输入计数脉冲个数的增加，计数器中的数值也增大，当计数器记满时再来CP脉冲，计数器归零的同时给高位进位，即要给高位进位信号。
3.1.2减法计数器CP 是输入减法计数脉冲，每输入一个CP 脉冲，计数器就减一个1，当不够减时就向高位借位，显然向高位借来的1应当8,8-1=7。
数电课程设计cd4511
数电课程设计cd4511一、课程目标知识目标：1. 理解CD4511芯片的基本功能、内部结构和工作原理；2. 掌握使用CD4511进行二进制到BCD码转换的方法；3. 学会分析和设计基于CD4511的简单数字电路。
技能目标：1. 能够正确地连接CD4511芯片并进行基本测试；2. 熟练运用CD4511进行二进制到BCD码的转换操作；3. 培养动手实践能力，提高问题解决和团队合作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的逻辑思维和分析能力，提高创新意识；3. 培养学生的团队协作精神，提升沟通表达能力。
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CD4511芯片的相关知识，培养实际操作能力。
通过本课程的学习，学生能够将理论知识与实践相结合，提高解决实际问题的能力，同时培养良好的团队合作精神和情感态度价值观。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. CD4511芯片简介：介绍CD4511的功能、内部结构和工作原理；相关教材章节：第五章“数字电路基础”，第三节“BCD码转换电路”。
2. 二进制到BCD码转换原理：讲解二进制与BCD码之间的转换关系；相关教材章节：第五章“数字电路基础”，第四节“二进制与BCD码转换”。
3. CD4511的应用实例：分析CD4511在实际电路中的应用，如电子时钟等；相关教材章节：第五章“数字电路基础”，第五节“CD4511应用实例”。
4. 实践操作：指导学生进行CD4511芯片的连接、测试及二进制到BCD码转换实验；相关教材章节：第六章“数字电路实验”，第二节“CD4511实验”。
5. 课程总结与拓展：总结CD4511芯片的知识点，引导学生进行拓展学习，如研究其他类型的BCD码转换电路；相关教材章节：第五章“数字电路基础”，第六节“其他BCD码转换电路”。
教学内容按照教学大纲进行科学、系统地组织，确保课程目标的实现。
《数电课程设计》课件
1
数制与编码
介绍常见的数制和编码方式，如二、ASCII码等。
深入讲解布尔代数的基本概念及运算，
为后续的设计做好铺垫。
3
逻辑门与逻辑代数
详细介绍逻辑门和逻辑代数，介绍常见 的数字电路元器件。
数字电路组成与设计方法
1 组成
介绍数字电路的组成，包括运算器、控制器、存储器等部件。
2 设计方法
实验目的
介绍本次实验的目的和预期收获，为学生理解实验设计思路打下基础。
实验步骤
详细讲解实验设计思路和实验步骤。
实验结果分析
介绍实验结果分析的基本方法和常见问题。
总结与展望
本课程收获
• 深入理解数字电路组成和设计方法 • 熟练掌握数字电路的基本设计技巧 • 掌握实验设计思路和实验步骤
数电未来的发展
展望数字电子技术未来的发展趋势和应用场景，介 绍行业前景和就业发展前景。
教授数字电路的基本设计方法，包括硬件设计和软件设计。
3 时序逻辑和组合逻辑
深入讲解时序逻辑和组合逻辑的概念及应用。
经典设计案例
单位延时器
介绍单位延时器的基本原理和设 计过程。
二进制计数器
详细介绍二进制计数器的结构和 实现原理。
数据选择器
深入讲解数据选择器的工作原理 和应用场景。
实验设计思路和方法
参考文献
1 2 3
《数电原理与实践》 《数字电子技术基础》 《数字系统设计》
《数电课程设计》PPT课 件
本课程将讲解数字电路组成及设计方法。你将了解基础知识，经典设计案例 和实验设计思路方法。
引言
课程简介
本节课将讲解数字电路的组成及基本设计方法， 使学生对数字电子技术有更全面深刻的认识。
数电课程设计电子秒表
数电课程设计电子秒表一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电路基础知识，掌握电子秒表的基本原理和设计方法。
2. 使学生掌握二进制计数器、触发器等数字电路元件的工作原理与应用。
3. 让学生掌握时钟信号的产生与分频技术，并能运用到电子秒表的制作中。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力，能独立设计简单的电子秒表电路。
2. 提高学生的动手实践能力，学会使用面包板进行电路搭建、调试和故障排查。
3. 培养学生团队协作能力，学会与他人共同分析问题、探讨解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学习热情，形成主动探索、积极进取的学习态度。
2. 培养学生的创新意识，鼓励学生在设计过程中提出新思路、新方法。
3. 培养学生严谨的学术态度，注重实验数据的真实性，遵循实验操作规程，确保实验安全。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生动手能力和创新能力。
2. 学生特点：学生已具备一定的数字电路基础知识，对电子制作感兴趣，但实践经验不足。
3. 教学要求：结合课本知识，注重实践操作，引导学生学会分析问题、解决问题，培养学生的团队合作意识。
1. 理解并掌握电子秒表的基本原理和设计方法。
2. 独立搭建并调试简单的电子秒表电路。
3. 提高团队协作能力和创新能力，形成严谨的学术态度。
二、教学内容1. 理论知识：- 数字电路基础知识回顾，包括逻辑门、触发器、计数器等基本元件。
- 电子秒表的原理及设计方法，重点讲解时钟信号的产生与分频技术。
- 教材章节：第二章“数字电路基础”，第三章“时序逻辑电路”，第四章“脉冲电路”。
2. 实践操作：- 电子秒表的电路设计，包括选择合适的计数器、触发器等元件。
- 电路搭建与调试，学会使用面包板进行电路连接，观察并分析电路运行情况。
- 故障排查与优化，针对电路中可能出现的问题进行调试和改进。
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一、数字电子钟1.设计目得(1)培养数字电路得设计能力。
(2)掌握数字电子钟得设计、组装与调试方法。
2.设计内容及要求(1)设计一个数字电子钟电路。
要求:①按24小时制直接显示“时”、“分”、“秒”。
②当电路发生走时误差时具有校时功能。
③具有整点报时功能,报时音响为4低1高,即在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz信号,在59分59秒时输出1000 Hz信号,音响持续时间为1秒,最后一响结束时刻正好为整点。
(2)用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验仪上进行组装、调试。
(3)画出各单元电路图、整机逻辑框图与逻辑电路图,写出设计、实验总结报告。
(4)选作部分:①闹钟系统。
②日历系统。
3.数字电子钟基本原理及设计方法数字电子钟得逻辑框图如图1411所示。
它由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路与整点报时电路组成。
振荡器产生得脉冲信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。
有得数字电子钟还加有定时响铃、日历显示等其它功能,需增加相应得辅助电路。
图1411 数字电子钟得基本逻辑框图(1)振荡分频电路振荡器就是数字电子钟内部用来产生时间标准“秒”信号得电路。
构成振荡器得电路很多,图1412(a)就是RC环形多谐振荡器,其振荡周期T≈2、2RC。
作为时钟,最主要得就是走时准确,这就要求振荡器得频率稳定。
要得到频率稳定得信号,需要采用石英晶体振荡器。
石英晶体振荡器电路如图1412(b)所示,这种电路得振荡频率只取决于石英晶体本身得固有频率。
图1412 振荡器(a)RC环形多谐振荡器 (b)石英晶体多谐振荡器由于石英晶体振荡器产生得频率很高,要得到秒信号,需采用分频电路。
例如,振荡器输出4 MHz信号,先经过4分频变成1 MHz,再经过6次10分频计数器,便可得到1Hz得方波信号作为秒脉冲。
(2)计数器把秒脉冲信号送入秒计数器个位得CP输入端,经过6级计数器,分别得到“秒”个位、十位,“分”个位、十位,以及“时”个位、十位得计时。
“秒”、“分”计数器为60进制,“时”计数器为24进制。
24进制计数器如图1413所示。
当“时”个位计数器输入端CP来到第10个触发脉冲时,该计数器归零,进位端Q D5向“时”十位计数器输出进位信号。
当第24个“时”脉冲(来自“分”计数器输出得进位信号)到来时,十位计数器得状态为0010,个位计数器得状态位0100,此时“时”十位计数器得Q B6与“时”个位计数器得Q C5输出为1。
两者相与后送到两计数器得清零端R0A与R0B,通过74LS90内部得R0A与R0B与非后清零,完成24进制计数。
同理可构成60进制计数器。
CP来自分计数器的进位信号图1413 24进制计数器(3)译码显示电路译码驱动器采用8421 BCD码七段译码驱动器74LS48,显示器采用共阴极数七段数码显示器,有关74LS48与七段显示器得使用方法前面已经作了介绍,这里不再赘述。
(4)校时电路当数字电子钟出现走时误差时,需要对时间进行校准。
实现校时电路得方法很多,如图1414所示电路即可作为时计数器或分计数器得校时电路。
图1414 校时电路现设用该电路作为分计数器得校时电路,图中采用RS触发器作为无抖动开关。
通过开关K得接入位置,可以选择就是将“1 Hz信号”还就是将“来自秒计数器得进位信号”送至分计数器得CP端。
当开关K置于B端时,RS触发器得输出、,“来自秒计数器得进位信号”被送至分计数器得CP端,分计数器正常工作;需要校正分计数器时,将开关K置于A端,这时RS触发器得输出、,“1 Hz信号”被送至分计数器得CP端,分计数器在“1Hz信号”得作用下快速计数,直至正确得时间,再将开关K置于B端,达到了校准时间得目得。
(5)整点报时电路电路得设计要求在差10 s为整点时开始每隔1 s鸣叫一次,每次持续时间为1 s,共鸣叫5次,前4次为低音500 Hz,最后一次为高音1 kHz。
因为分计数器与秒计数器从59分51秒计数到59分59秒得过程中,只有秒个位计数器计数,分十位、分个位、秒十位计数器得状态不变,分别为Q D4Q C4Q B4Q A4＝0101,Q D3Q C3Q B3Q A3＝1001,Q D2Q C2Q B2Q A2＝0101,所以Q C4＝Q A4＝Q D3＝Q A3＝Q C2＝Q A2＝1不变。
设Y1＝Q C4Q A4Q D3Q A3Q C2Q A2,又因为在51、53、55、57秒时Q A1＝1,Q D1＝0,输出500Hz信号f2;59秒时Q A1＝1,Q D1＝1,输出1kHz信号f1,由此可写出整点报时电路得逻辑表达式为:用与非门实现,则整点报时电路如图1415所示。
图中音响电路采用射极输出器,推动8Ω得喇叭。
三极管基极串接1 kΩ限流电阻,就是为了防止电流过大损坏喇叭,在集电极也串接51Ω限流电阻。
三极管选用高频小功率管即可。
4.组装与调试要点在实验箱上组装电子钟,组装时应严格按图连接引脚,注意走线整齐,布局合理,器件得悬空端、清0端、置1端要正确处理。
调试步骤与方法如下:(1)用数字频率计测量晶体振荡器输出频率,用示波器观察波形。
晶体振荡器输出频率应为4 MHz,同时波形为矩形波。
(2)将频率为4 MHz得信号送入分频器各输入端,并用示波器检查各级分频器得输出频率就是否符合设计要求。
(3)将1 s信号分别送入“时”、“分”、“秒”计数器,检查各级计数器得工作情况。
若不正常,则可依次检查显示器、译码驱动器、计数器及计数器得反馈归零电路。
(4)观察校时电路得功能就是否满足校时要求。
(5)将时间调整到59分50秒,观察报时电路能否准确报时。
(6)整机联调,使数字电子钟正常工作。
Q图1415 整点报时电路5.供参考选择得元器件(1)集成电路:74LS90 12片,74LS48 6片,74LS00 6片,74LS20 2片。
(2)电阻:1 kΩ 3个,10 kΩ 4个,51 Ω 1个。
(3)电容:0、01μF 2个。
(4)三极管:3DG12 1个。
(5)其它:共阴极显示器 6个,4 MHz石英晶振 1片,8Ω扬声器 1个。
二、交通信号灯1.设计目得(1)培养数字电路得设计能力。
(2)掌握交通信号灯控制电路得设计、组装与调试方法。
2.设计内容及要求(1)设计一个交通信号灯控制电路。
要求:①主干道与支干道交替放行,主干道每次放行30 s,支干道每次放行20 s。
②每次绿灯变红灯时,黄灯先亮5 s钟,此时原红灯不变。
③用十进制数字显示放行及等待时间。
(2)用中、小规模集成电路组成交通信号灯电路,并在实验仪上进行组装、调试。
(3)画出各单元电路图、整机逻辑框图与逻辑电路图,写出设计、实验总结报告。
(4)选作部分:采用倒计时得方式显示放行及等待时间。
3.交通信号灯基本原理及设计方法十字路口得红绿灯指挥着行人与各种车辆得安全通行。
有一个主干道与一个支干道得十字路口如图1421所示。
每边都设置了红、绿、黄色信号灯。
红灯亮表示禁止通行,绿灯亮表示可以通行,在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒钟,以便让停车线以外得车辆停止运行。
因为主干道上得车辆多,所以主干道放行得时间要长。
要实现上述交通信号灯得自动控制,则要求控制电路由时钟信号发生器、计数器、主控制器、信号灯译码驱动电路与数字显示译码驱动电路几部分组成,整机电路得原理框图如图1422所示。
绿黄红红黄绿支干道主干道图1421 十字路口图图1422 交通信号灯控制电路框图(1)主控制器十字路口车辆运行情况只有4种可能:①设开始时主干道通行,支干道不通行,这种情况下主绿灯与支红灯亮,持续时间为30 s。
②30 s后,主干道停车,支干道仍不通行,这种情况下主黄灯与支红灯亮,持续时间为5 s。
③5 s后,主干道不通行,支干道通行,这种情况下主红灯与支绿灯亮,持续时间为20 s。
④20 s 后,主干道仍不通行,支干道停车,这种情况下主红灯与支黄灯亮,持续时间为5 s。
5 s后又回到第一种情况,如此循环反复。
因此,要求主控制器电路也有4种状态,设这4种状态依次为:S0、S1、S2、S3。
状态转换图如图1423所示。
后5 sX X图1423 主控制器得状态图图1424 主控制器得逻辑图设S0＝00,S1＝01,S2＝10,S3＝11。
实现这4个状态得电路,可用两个触发器构成,也可用一个二十进制计数器或二进制计数器构成。
如用二十进制计数器74LS90实现,采用反馈归零法构成4进制计数器,即可从输出端Q B Q A 得到所要求得4个状态。
逻辑图如图1424所示。
为以后叙述方便,设X 1＝Q B ,X 0＝Q A 。
(2)计数器计数器得作用有二:一就是根据主干道与支干道车辆运行时间以及黄灯切换时间得要求,进行30 s 、20 s 、5 s3种方式得计数;二就是向主控制器发出状态转换信号,主控制器根据状态转换信号进行状态转换。
计数器除需要秒脉冲作时钟信号外,还应受主控制器得状态控制。
计数器得工作情况为:计数器在主控制器进入状态S 0时开始30 s 计数;30 s 后产生归零脉冲,并向主控制器发出状态转换信号,使计数器归零,主控制器进入状态S 1,计数器开始5 s 计数;5 s 后又产生归零脉冲,并向主控制器发出状态转换信号,使计数器归零,主控制器进入状态S 2,计数器开始20 s 计数;20 s 后也产生归零脉冲,并向主控制器发出状态转换信号,使计数器归零,主控制器进入状态S 3,计数器又开始5 s 计数;5 s 后同样产生归零脉冲,并向主控制器发出状态转换信号,使计数器归零,主控制器回到状态S 0,开始新一轮循环。
根据以上分析,设30 s 、20 s 、5 s 计数得归零信号分别为A 、B 、C ,则计数器得归零信号L 为:其中:⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=====1A 1C 01A 1C 011A C1012A 2B 32A 2B 12B 012B 22A 2B 012A 2B 0Q Q X Q Q X X Q Q X X Q Q S Q Q SC Q X X Q S B Q Q X X Q Q S A 考虑到主控制器得状态转换为下降沿触发,将L 取反后送到主控制器得CP 端作为主控制器得状态转换信号。
计数器得逻辑图如图1425所示。
CP图1425 计数器(3)控制信号灯得译码电路主控制器得4种状态分别要控制主、支干道红、黄、绿灯得亮与灭。
设灯亮为1,灯灭为0,则控制信号灯得译码电路得真值表如表1421所示。
表1421 控制信号灯得译码电路得真值表由真值表可分别写出各个灯得逻辑表达式:译码电路得逻辑图如图1426所示。
X1X0图1426 控制信号灯得译码电路4.组装与调试要点在实验箱上按各单元电路分别搭接主控制器、计数器、信号灯译码器、数字显示译码器与秒脉冲信号发生器。