数字电子技术课程设计指导书_广东工业大学
(整理)课程设计指导书数字电子技术
昆明学院《数字电子技术》课程设计指导书（适用于计算机科学与技术专业所有方向）（学分：1 学时：1周）信息技术学院201２年10月目录一、课程设计的基本任务 (1)二、课程设计的基本要求 (1)三、课程设计时间进度安排 (1)四、课程设计提交成果 (1)五、课程设计成绩评定 (2)六、课程设计报告的主要内容 (2)七、课程设计的内容、步骤和方法 (2)八、主要参考文献 (7)附录 (8)一、课程设计的基本任务培养学生对数字集成电路应用方面的综合实践技能，掌握综合运用理论知识以解决实际问题的能力。
学生通过电路设计、安装、调试、整理资料、答辩等环节形成独立思考问题的能力，以及培养课本知识以外的一些科技工作者必须具备的基本技能，并培养学生的创新能力和自主学习的能力。
如查阅资料、懂得如何根据需要选择器件等，从而逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
二、课程设计的基本要求通过为期一周的课程设计，要求同学达到以下基本要求：1、查阅资料。
分析比较、选择设计方案；2、总体设计。
设计计算、元件选取、绘制电路原理图；3、软件仿真、安装电路。
利用Proteus软件构建电路，进行虚拟仿真，并在面包板上插接元器件，连接好完整的电路。
4、调试。
利用Proteus软件的调试工具进行分块调试、整机联调，并检查安装的电路无误后，进行通电观察、分块调试和整机联调。
5、故障排除。
根据调试过程中出现的问题，逐一查找原因，排除故障，使电路达到设计要求；6、写出课程设计报告。
要求写出设计思路、工作原理，画出电路结构框图，绘出电路原理图，给出设计参数及调试电路数据，分析设计中遇到的问题和解决方法及设计心得体会。
三、课程设计时间进度安排四、课程设计提交成果提交课程设计报告及仿真文件。
五、课程设计成绩评定设计成绩根据设计成果，综合在课程设计过程中的表现，按“优、良、中、及格、不及格”5级分制或百分制综合评定。
平时成绩（含考勤、电路原理设计）40%；提交成果（含电路仿真/安装、调试、验收、考核）30%；课程设计报告30%。
数字电子技术课程设计说明书学生用
数字电子技术仿真软件
如Multisim、Proteus等，可用于数字电路的仿真 分析和优化设计，提高学生的设计能力和效率。
数字电子技术学习网站
如慕课网、网易云课堂等，提供丰富的数字 电子技术在线课程和学习资源，方便学生进 行自主学习和拓展学习。
感谢您的观看
THANKS
团队协作与沟通能力
在课程设计过程中，学生需要与团队成员紧密合作，共同完成设计任 务，提高了团队协作和沟通能力。
课程设计不足之处
时间安排不够合理
部分学生在课程设计时间安排上不够合理，导 致后期时间紧张，无法充分完善设计。
电路设计复杂度不足
部分学生的设计复杂度较低，未能充分体现所 学知识的应用。
仿真与测试不充分
逻辑代数基础
逻辑变量与逻辑函
数
逻辑代数中的变量只有两种取值 （0和1），逻辑函数描述的是输 入变量与输出变量之间的逻辑关 系。
基本逻辑运算
基本逻辑运算包括与（AND）、 或（OR）、非（NOT）三种，它 们是逻辑代数的基础。
逻辑代数的公式和
定理
逻辑代数中包括一些重要的公式 和定理，如德摩根定理、吸收律 、分配律等，它们在化简逻辑函 数时非常有用。
演示
学生需在课程结束时进行一次公开的演示，展示所设计电路的功 能和性能。
答辩
学生需回答教师和同学提出的问题，以验证其对设计内容的理解 和掌握程度。
成果评价标准
创新性
评价学生在设计过程中是否能够提出新颖的思路 和方法，体现创新能力。
技术难度
评价学生所设计的电路在技术上的复杂度和难度 ，体现学生的技术水平。
01
学生应独立完成课程设计任务， 不得抄袭或剽窃他人成果。
02
广东工业大学电子技术综合设计与实践课程设计-交通灯控制器
毕业设计180数字电子技术课程设计指导书[1]
![毕业设计180数字电子技术课程设计指导书[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/4f3ad63aee06eff9aff8070c.png)
《数字电子技术》课程设计指导书黄冈职业技术学院机电工程系应用电子技术教研室丁群燕目录一、课程设计的基本任务二、课程设计的基本要求1、初步掌握数字电路分析和设计的基本方法2、培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题的能力3、掌握组装电子产品的基本技能4、培养科学实践的作风三、课程设计的基本步骤和方法1、方案设计2、组装调试3、工艺设计4、总结鉴定四、课程设计实验文件的标准格式五、参考选题及参考方案选题一、定时抢答器1、设计要求2、课题涵盖的知识点3、单元电路的设计（1）定时抢答器的框图和参考电路图（2）编码器（3）译码显示器（4）锁存器（5）定时电路4、整机电路的安装调试（1）安装（2）调试选题二、汽车尾灯控制电路的设计1、设计要求2、课题涵盖的知识点3、单元电路的设计（1）汽车尾灯控制电路设计的框图和参考电路图（2）运行状态表（3）三进制计数器的设计（4）译码驱动电路的设计（5）开关控制电路的设计4、整机电路的安装调试（1）安装（2）调试一．课程设计的基本任务本课程设计的基本任务任务，着重培养学生对数字集成电路应用方面的综合实践技能，掌握综合运用理论知识解决实际问题的能力。
学生通过电路设计、安装、调试、整理资料、答辩等环节，形成独立思考问题的能力，以及培养他们课本知识以外的一些科技工作者必须具备的基本技能，并培养学生的创新能力和再学习的能力。
如查阅资料、懂得如何根据需要选择器件等，从而逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
二．课程设计的基本要求通过课程设计各环节的实践，应使学生达到如下要求：1．初步掌握数字逻辑电路分析和设计的基本方法（1）根据设计任务和指标，初选电路；（2）通过调查研究、设计计算，确定电路方案；（3）掌握正确的布线方法；（4）选择元器件，检测元器件，安装电路，并通过调试改进方案；（5）．分析实验结果，写出设计总结报告。
2．培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力包括：（1）学会自己分析、找出解决问题的方法；（2）对设计中遇到的问题，能独立思考，查阅资料，寻找答案；（3）掌握一些测试电路的基本方法，实验中出现一般故障，能通过“分析、观察、判断、试验、再判断”的基本方法独立解决；（4）能对实验结果进行分析和评价。
广工数电课程设计报告四人抢答器
课程设计课程名称数字电子技术题目名称四人智力竞赛抢答器学生学院物理与光电工程学院专业班级 14级电子4班学号学生姓名指导教师一、设计题目：四人智力竞赛抢答器二、设计任务和要求1.设计任务：设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。
选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。
2.设计要求：(1)4名选手编号为：1，2，3，4。
各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。
(2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。
(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。
参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。
系统扬声器报警（音响持续1秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。
三、原理电路的设计：1．（1）电路系统结构图：（2）方案的比较与确定及单元电路的设计： 方案一：电路大致可以由四个功能模块组成：以锁存器为中心的编码显示电路部分，脉冲产生电路部分，倒计时显示电路部分，音响电路部分。
在锁存器为中心的编码显示电路中，由锁存器74HC373，编码器74HC148，显示器和门电路组成。
使用74HC373作为锁存电路，当有人抢答时， 利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零，74HC373立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1S ，此后抢答无效，使用74HC148作为编码器，对输入的信号进行编码，输出4位BCD 码，再将这4位的BCD 码处理并输入到数码管里显示出抢答者的编号；在脉冲产生电路部分中，用555定时器予以实现，通过调节电阻的阻值得到符合要求的脉冲，因为可以通过改变电阻微调频率，取代了用分频器对高频信号进行分频，从而使电路更简单；在倒计时显示电路中，由计数器CD4510和显示器组成。
数字电子技术课程设计指导书
一、设计目的1.熟悉集成电路的引脚安排2.掌握各芯片的逻辑功能及使用方法3.了解面包板结构及其接线方法4.了解数字钟的组成及工作原理5.熟悉数字钟的设计与制作二、设计要求1.有秒、分、小时显示,各用两位数码管显示2.有调表对时功能3.可以进行12/24格式转换4.有整点报时功能5.走时误差小于10秒/每天三、实验器材74LS90 9个,74LS47 6个,74LS00 5个, 74LS08 2个,74LS32 2个,数码管 6个,555定时器 1个,4.7K电阻和5.1K电阻各1个。
四、实验原理数字钟是一个将“时”“分”“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能和报时功能。
因此,一个基本的数字钟电路主要由译码器、“时”“分”“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用振荡器加分频器来实现。
将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”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分钟,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,可以实现对一天24小时的累计。
译码显示电路将“时”“分”“秒”计数器的输出状态在七段显示译码器译码,通过六位LED 七段显示器显示出来。
整点报时电路根据计时系统的输出状态产生脉冲信号,然后去触发音频发生器实现报时。
校时电路用来对“时”“分”“秒”显示进行校对调整的。
五、设计过程1、数字钟电路系统的组成框图2、设计原理1、振荡器振荡器的设计:集成电路定时器555与RC 组成的多谐振荡器。
集成电路定时器555与RC 组成的多谐振荡器。
选择合适的R,C 的大小,让多谐振荡器的频率是1000Hz 。
2、分频器分频器电路将1000H z 的高频方波信号经1000次分频后得到1Hz 的方波信号供秒计数器进行计数。
《数字电子技术课程设计》指导书
《数字电子技术课程设计》指导书机电工程系2014年5月目录课程设计指导 (2)设计举例：出租车计费器 (5)课程设计指导一、本课程设计的地位和作用数字电子技术课程设计是数字电子技术基础教学中的一个实践环节,它使学生自己通过设计和搭建一个实用电子产品雏形,巩固和加深在数字电子技术课程中的理论基础和实验中的基本技能,训练电子产品制作时的动手能力。
通过该课程设计，设计出符合任务要求的电路,掌握通用电子电路的一般设计方法和步骤，训练并提高学生在文献检索、资料利用、方案比较和元器件选择等方面的综合能力,同时为毕业设计和毕业以后从事电子技术方面的科研和开发打下一定的基础。
二、课程设计的目的和要求1. 能够较全面地巩固和应用“数字电子技术”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。
2. 能合理、灵活地应用标准集成电路器件实现规定的数字系统。
3. 培养独立思考、独立设计规定功能的数字系统的能力。
4.培养独立进行实验，包括电路布局、安装、调试和排除故障的能力。
5.培养书写综合设计实验报告的能力。
三、课程设计的基本要求根据设计任务，从选择设计方案开始，进行电路设计；选择合适的器件，画出设计电路图；通过安装、调试，直至实现任务要求的全部功能。
对电路要求布局合理，走线清晰，工作可靠，经验收合格后，写出完整的课程设计报告。
四、课程设计的具体步骤电子电路的一般设计方法和步骤是：分析设计任务和性能指标，选择总体方案，设计单元电路，选择器件，计算参数，画总体电路图。
进行仿真试验和性能测试。
实际设计过程中往往反复进行以上各步骤，才能达到设计要求，需要灵活掌握。
1. 总体方案选择设计电路的第一步就是选择总体方案，就是根据提出的设计任务要求及性能指标，用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现设计任务提出的各项要求和技术指标。
设计过程中，往往有多种方案可以选择，应针对任务要求，查阅资料，权衡各方案的优缺点，从中选优。
数字电子技术实验指导书(学生版)
《数字电子技术》实验指导书一、实验目的数字逻辑是一门实践性、工程性很强的技术基础课。
因此，不仅要重视理论教学，更要注重实践技能的培养和训练。
实验是本课程的重要组成部分，通过实验，使学生学会查阅产品手册、拟定实验方案、选择与配置实验设备、查明与排除故障和分析实验现象等。
从而巩固、加深和拓宽学生对课程内容的理解，培养分析、设计和调试数字系统的能力。
二、实验程序通过逻辑设计实验，可验证设计思想，测试和调整电路的输入、输出关系，进一步完善电路的逻辑功能。
实验的一般程序是：1．实验准备实践证明，实验前的准备工作做得越充分，则实验成功的可能性就越大。
因此，不可忽视实验前的准备，实验前应做好如下工作。
①实验者应根据实验目的、要求及内容，认真复习有关的理论知识，并写出满足实验内容要求的逻辑函数表达式。
②根据实验所提供的集成电路组件，将输出函数表达式转换成适当的形式。
③写实验预习报告。
实验预习报告是实验操作的依据，要求报告尽可能写得简洁，思路清楚，一目了然。
实验预习报告以实验逻辑图为主，附以简要的文字说明，并拟定好实验步骤以及记录实验结果的有关表格。
2．布线实验准备工作完毕后，就要动手将逻辑电路图变为实际电路。
在布线前，必须校准集成电路组件两排引脚的距离，使之与实验台的通用逻辑测试板上的插孔行距相等。
将集成电路组件插入测试板时，用力要轻、均匀，开始不要插得太紧，待确定集成电路组件的引脚和插孔位置一致后，再用力将其插牢。
这样可避免集成电路组件引脚弯曲或折断。
布线所用导线最好选用不同颜色，以便区别不同用途。
例如，接地导线用黑色，电源线用红色，输入信号线统一用黄色，输出信号线统一用白色等。
布线最好有顺序地进行，不要随意接线，以免漏接。
布线时应首先将电源、地线及实验过程中始终不改变电平的输入端接好，然后按信号流向顺序依次布线。
布线用的导线不宜太长，并且应尽量避免导线相互重叠、跨越集成电路组件的上空及无规则的交错连接在空中搭成网状等现象。
数字电子技术课程设计指导书(第二版)
数字电子技术课程设计指导书第二版物理与光电工程学院电工电子部一、数字电子技术课程设计的目的与意义电子技术是一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。
在电子信息类本科教学中,电子技术课程设计是一个重要的实践环节,它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。
通过课程设计要实现以下两个目标:第一,让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。
即学生根据设计要求和性能参数,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能指标;第二,课程设计为后续的毕业设计打好基础。
毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用,从已学过的定性分析、定量计算的方法,逐步掌握工程设计的步骤和方法,了解科学实验的程序和实施方法,同时,课程设计报告的书写,为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。
二、数字电子技术课程设计的方法和步骤设计一个电子电路系统时,首先必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案选择,然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数计算和器件选择,最后将各部分连接在一起,画出一个符合设计要求的完整系统电路图。
1、设计任务分析对系统的设计任务进行具体分析,充分了解系统的性能、指标内容及要求,以便明确系统应完成的任务。
2、方案论证这一步的工作要求是把系统的任务分配给若干个单元电路,并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。
方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料,针对系统提出的任务、要求和条件,完成系统的功能设计。
在这个过程中要用于探索,勇于创新,力争做到设计方案合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进,并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析,最后设计出一个完整框图。
框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分功能,清楚表示系统的基本组成和相互关系。
3、方案实现1单元电路设计单元电路是整机的一部分,只有把各单元电路设计好才能提高整体设计水平。
数字电子数字电子技术》课程设计指导书
《数字电子技术》课程设计指导书程方晓庞丽丽一、课程设计目的课程设计是在教学实验的基础上进行的一次大规模综合性实验，作为数字电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的综合能力。
按照本学科教学培养计划要求，在学完专业基础课电路原理、模拟电子技术和数字电子技术课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计中小型数字系统的方法，独立完成调试过程，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。
通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。
二、课程设计内容与要求1．教学基本要求要求学生独立完成选题设计，掌握数字系统设计方法；完成系统的组装配及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，写出课程设计报告包括调试中出现异常现象的分析和讨论。
教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料，安排适当的时间进行答疑，帮助学生解决课程设计过程中的问题。
2．能力培养要求（1）通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。
（2）通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
（3）掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。
（4）综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。
（5）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
三、数字系统的设计方法数字电路系统通常是由组合逻辑和时序逻辑功能部件组成的，而这些功能部件又可以有各种各样的SSI(小规模)、MSI(中规模)、LSI(大规模)器件组成。
数字电路系统的设计方法有试凑法和自上而下法。
下面就这两种方法作简要介绍。
1、数字系统设计的试凑法这种方法的基本思想是：把系统的总体方案分成若干个相对独立的功能部件，然后用组合逻辑电路和时序逻辑电路的设汁方法分别设汁并构成这些功能部件，或者直接选择合适的路SSI、MSI、LSI器件实现上述功能，最后把这些已经确定的部件按要求拼接组合起来，便构成完整的数字系统。
广工彩灯循环控制器(花型A)数电课程设计报告书(最新)
课程设计课程名称数字电子技术课程设计题目名称彩灯循环控制器（花型A）学生学院材料与能源学院专业班级学号学生姓名指导教师潘运红2015年6 月9 日广东工业大学课程设计任务书题目名称彩灯循环控制器（A型）学生学院材料与能源学院专业班级13电材1班姓名张宏俊学号3113007322一、课程设计的内容完成彩灯循环控制器的设计任务。
二、课程设计的要求与数据设计要求包括：1. 10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟。
2. 要求显示2种不同的花型：1）10路彩灯按照L0、L1…..L9的顺序轮流点亮。
2）10路彩灯按照L0L9、L1L8、L2L7、L3L6、L4L5的顺序依次点亮，然后按相反的顺序依次灭掉。
以上2种花型一直反复循环显示。
3. 该控制电路设有启动和复位按钮。
按下复位按钮，全部灯灭。
按下启动按钮，彩灯开始按上述规律变化。
三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计彩灯循环控制器；2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证；3. 总结电路设计结果，撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排摘要本设计是这次的课程设计主要是用计数器来实现的，这个彩灯循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的组合顺序，然后通过一个数码管将数字显示出来。
这里的方法是列出每个输出所需要的各个阶段的脉冲，把这些脉冲信号写成二进制数再列出真值表，最后转化成电路图。
而这次的内容还包括分电路图的整合，使这个彩灯循环显示器能够按照要求依次输出所需花型。
为了实现这个花型交替循环转换的功能，在设计的时候巧妙地应用了JK触发器，以每十个脉冲一次翻转来实现花型的转换。
关键词：彩灯循环计数器译码器触发器目录1 设计任务目的与要求 (1)1.1设计的目的 .............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
模拟电子技术课程设计——数字电子秒表
广东工业大学华立学院课程设计（论文）课程名称模拟电子技术题目名称信号发生器学生学部（系）信息与计算机学部专业班级09信息工程1班学号学生姓名指导教师黎燕霞2011年6月27 日广东工业大学华立学院课程设计（论文）任务书一、课程设计（论文）的内容数字电子计时器一般有振荡器、分频器、译码器和显示器等几部分组成，这些都是数字电路应用最广泛的基本电路。
本设计要求设计一个数字电子秒表，该秒表具有显示、连续计时、直接清零、启动计时和停止计时等功能。
二、课程设计（论文）的要求与数据1. 要求秒表范围0.1-9.9秒，设计精度为0.1秒；2. 要求用一个开关控制三种工作状态，其转换顺序为清零-计时-停止-清零。
3. 要求画好电路图，阐明电路的工作原理，说明设计思想；三、课程设计（论文）应完成的工作1. 完成数字电子秒表的设计（包括计数器设计、555振荡模块设计、时序控制电路设计、数码显示器设计），绘制电路原理图；2. 完成课程设计报告的撰写。
四、课程设计（论文）进程安排五、应收集的资料及主要参考文献【1】邓保青.数字电子技术实验指导书.【2】王毓银.数字电路逻辑设计（脉冲与数字电路第三版）.高等教育出版社，2003.11.【3】康华光.电子技术基础-数字部分（第四版）.高等教育出版社，2006.6.【4】李大友.数字电路逻辑设计.清华大学出版社，2007.12.【5】阎石.数字电子技术基础（第四版）.高等教育出版社，2005.6.发出任务书日期：2011年6月1日指导教师签名：计划完成日期：2011 年6月30日教学单位责任人签章：目录1前言 (1)2设计目的与任务 (1)2.1设计目的 (1)2.2设计的任务 (2)2.3课程设计的要求及指标 (2)3数字电子秒表设计 (3)3.1电子秒表的基本组成和工作原理 (4)3.2发生电路 (5)3.2.1 脉冲发生器（由555构成的多谐振荡器）原理 (5)3.2.2 脉冲发生器（由555构成的多谐振荡器）的参数计算 (5)3.3计数电路 (6)3.4译码显示电路 (8)4电路仿真 (10)5数字电子技术的内容 (10)5.1 数字电子设计的要求及步骤 (11)5.2.组装调试 (12)6元器件明细清单 (13)7参考文献 (13)1前言随着电子技术的发展，电子技术在各个领域的运用越来越广泛。
广工的数电课程设计
广工的数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路的基本概念，掌握数字逻辑电路的组成、功能及表达方式；2. 学会分析简单的组合逻辑电路和时序逻辑电路，并能运用逻辑代数简化逻辑表达式；3. 掌握基本的数字电路设计方法，能够设计简单的数字系统。
技能目标：1. 能够运用所学知识对数字电路进行正确分析，具备解决实际问题的能力；2. 能够运用数字电路设计方法，设计简单的数字系统，并进行仿真验证；3. 能够熟练运用相关软件工具，如Multisim、Protel等，进行数字电路的原理图绘制和仿真。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学生主动探索、创新的精神；2. 培养学生具备良好的团队合作意识，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的工程意识，认识到数字电路在现代社会中的重要作用，培养学生的社会责任感。
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本知识的基础上，能够运用所学分析和解决实际问题，培养具备创新意识和实践能力的优秀人才。
通过课程学习，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、数字电路的特点及分类、数字电路的基本功能单元等。
- 教材章节：第1章 数字电路概述2. 逻辑门电路：介绍基本逻辑门电路（与门、或门、非门等）的工作原理、逻辑功能及其相互组合。
- 教材章节：第2章 逻辑门电路3. 组合逻辑电路：学习组合逻辑电路的分析方法、设计步骤，掌握常用组合逻辑电路（如编码器、译码器、数据选择器等）的功能和应用。
- 教材章节：第3章 组合逻辑电路4. 时序逻辑电路：学习时序逻辑电路的基本概念、分析方法，掌握常用时序逻辑电路（如触发器、计数器等）的工作原理和应用。
- 教材章节：第4章 时序逻辑电路5. 数字电路设计方法：学习数字电路的设计方法，包括逻辑代数简化、逻辑表达式转换、卡诺图应用等，并能够运用这些方法设计简单的数字系统。
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数字电子技术课程设计指导书第二版物理与光电工程学院电工电子部2009年4月1日拟制2013年5月6日排版目录1数字电子技术课程设计的目的与意义 (1)2数字电子技术课程设计的方法和步骤 (1)2.1设计任务分析 (1)2.2方案论证 (1)2.3方案实现 (2)2.3.1单元电路设计 (2)2.3.2参数计算 (2)2.3.3器件选择 (2)2.3.4安装调试 (3)3数字电子技术课程设计题目（A-E任选一题） (3)3.1选题A：功能数字钟的电路设计 (4)3.1.1设计目的 (4)3.1.2设计任务与要求 (4)3.1.3选做 (4)3.1.4数字钟的基本原理及电路设计 (4)3.1.5设计要点 (8)3.2选题B：交通灯控制电路设计 (8)3.2.1设计目的 (8)3.2.2设计任务与要求 (8)3.2.3交通灯控制电路基本原理及电路设计 (9)3.2.4设计要点 (12)3.3选题C：简易数字频率计电路设计 (12)3.3.1设计目的 (12)3.3.2设计任务与要求 (13)3.3.3数字频率计基本原理及电路设计 (13)3.3.4调试要点 (17)3.4选题D：洗衣机控制电路设计 (18)3.4.1设计目的 (18)3.4.2设计任务与要求 (18)3.4.3洗衣机控制电路原理及电路设计 (18)3.4.4调试要点 (21)3.5选题E：四人智力竞赛抢答器 (21)3.5.1设计目的 (21)3.5.2设计任务与要求 (21)3.5.3四人智力竞赛抢答器电路原理及设计 (22)3.5.4设计要点 (24)附：课程设计的考核办法（2008-10） (26)图图1数字钟整机逻辑图 (5)图2石英晶体振荡电路 (6)图3校时电路 (7)图4交通灯控制器结构图 (9)图5交通灯控制状态转换图 (10)图6数字频率计原理图 (14)图7555多谐振荡电路 (15)图8数字频率计逻辑控制电路 (16)图9数字频率计报警电路 (17)图10洗衣机电机运转 (18)图11洗衣机控制电路原理图 (19)图12洗衣机电机驱动电路 (19)图13四人智能抢答器原理图 (23)表表1信号灯译码电路真值表 (11)表2驱动电路控制表 (20)表3锁存编码真值表 (23)1 数字电子技术课程设计的目的与意义电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。
在电子信息类本科教学中，电子技术课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。
通过课程设计要实现以下两个目标：第一，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。
即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标；第二，课程设计为后续的毕业设计打好基础。
毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。
2 数字电子技术课程设计的方法和步骤设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数计算和器件选择，最后将各部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整系统电路图。
2.1 设计任务分析对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能、指标内容及要求，以便明确系统应完成的任务。
2.2 方案论证这一步的工作要求是把系统的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。
方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务、要求和条件，完成系统的功能设计。
在这个过程中要用于探索，勇于创新，力争做到设计方案合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进，并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析，最后设计出一个完整框图。
框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分功能，清楚表示系统的基本组成和相互关系。
2.3 方案实现2.3.1 单元电路设计单元电路是整机的一部分，只有把各单元电路设计好才能提高整体设计水平。
每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务，详细拟订出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。
具体设计时，可以模仿成熟的先进电路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。
而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路间也要相互配合，注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。
2.3.2 参数计算为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算。
例如，放大电路中各阻值、放大倍数的计算；振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数的计算。
只有很好地理解电路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能满足设计要求。
2.3.3 器件选择阻容元件的选择：电阻和电容种类很多，正确选择电阻和电容是很重要的。
不同的电路对电阻和电容性能要求也不同，有些电路对电容的漏电要求很严，还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高。
例如滤波电路中常用大容量铝电解电容，为滤掉高频通常还需并联小容量瓷片电容。
设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件，并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。
分立元件的选择：分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二（三）极管、晶闸管等。
根据其用途分别进行选择。
选择的器件种类不同，注意事项也不同。
例如选择晶体三极管时，首先注意是选择NPN型还是PNP型管，是高频管还是低频管，是大功率还是小功率，并注意管子的参数是否满足电路设计指标的要求。
集成电路的选择：由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整机电路的功能，所以选用集成电路来设计单元电路和总体电路既方便又灵活，它不仅使系统体积缩小，而且性能可靠，便于调试及运用，在设计电路时颇受欢迎。
集成电路有模拟集成电路和数字集成电路。
国内外已生出大量集成电路，其器件的型号、原理、功能、特征可查阅有关手册。
选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案，而且要满足功耗、电压、速度、价格等多方面的要求。
2.3.4 安装调试安装与调试过程应按照先局部后整机的原则，根据信号的流向逐块调试，使各功能块都要达到各自技术指标的要求，然后把它们连接起来进行统调和系统测试。
调试包括调整与测试两部分，调整主要是调节电路中可变元器件或更换器件，使之达到性能的改善。
测试是采用电子仪器测量相关点的数据与波形，以便准确判断设计电路的性能。
装配前必须对元器件进行性能参数测试。
根据设计任务的不同，有时需进行印制电路板设计制作，并在印制电路板上进行装配调试。
3 数字电子技术课程设计题目（A-E任选一题）3.1 选题A：功能数字钟的电路设计数字钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯等。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
3.1.1 设计目的（1）掌握数字钟的设计、组装与调试方法。
（2）熟悉集成电路的使用方法。
3.1.2 设计任务与要求（1）时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
（2）具有校准时、分的功能。
（3）整点自动报时，在整点时，便自动发出鸣叫声，时长1s。
3.1.3 选做（1）闹钟功能，可按设定的时间闹时。
（2）日历显示功能。
将时间的显示增加“年”、“月”、“日”。
3.1.4 数字钟的基本原理及电路设计一个具有计时、校时、报时、显示等基本功能的数字钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等七部分组成。
石英晶体振荡器产生的信号经过分频器得到秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器译码，并通过显示器显示时间。
数字钟的整机逻辑框图，如图1所示。
图1数字钟整机逻辑图3.1.4.1 振荡器石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整，它是电子钟的核心，用它产生标准频率信号，再由分频器分成秒时间脉冲。
用反相器与石英晶体构成的振荡电路如图2所示。
利用两个非门G1和G2自我反馈，使它们工作在线形状态，然后利用石英晶体Z1来控制振荡频率。
振荡器振荡频率的精度与稳定度基本上决定数字钟的准确度，晶振频率越高，计时准确度越高。
目前常见的石英晶振频率是4MHz时，则振荡器输出频率为4MHz。
图2石英晶体振荡电路振荡器还可以采用555时基电路代替。
3.1.4.2 分频器时间标准信号的频率很高，要得到秒脉冲，需要分频电路。
例如，振荡器输出4MHz信号，可通过D触发器（如74LS74）进行4分频变成1MHz，也可以将10分频计数器74LS160（或74LS90）行4分频变成1MHz，然后送到10分频计数器74LS160（或74LS90），经过6次10分频而获得1Hz的方波信号。
3.1.4.3 计数器整个计数器电路由秒计数器、分计数器、时计数器串接而成。
秒计数器和分计数器各自由一个十进制计数器和一个六进制计数器串接组成，形成两个六十进制计数器。
时计数器可由两个十进制计数器串接并通过反馈接成二十四制计数器。
3.1.4.4 译码器译码器由六片74LS247（或74LS48）组成，74LS247驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的7段译码驱动器。
一片74LS247驱动一只数码，72LS247是集电极开路输出，为了限制数码管的导通电流，在72LS247的输出与数码管的输入端之间均应串有限流电阻。
3.1.4.5 显示器本系统用七段发光数码管来显示译码器输出的数字，发光数码管有两种：共阳极或共阴极。
74LS247驱动器是低电平输出，采用共阳极数码管。
3.1.4.6 校时电路刚接通电源或走时不准时，都需要进行时间校准。
实现校时电路的方法有很多，采用基本R-S触发器构成单脉冲发生器是其中的一种，电路如图3所示。
图3校时电路3.1.5 设计要点（1）画出整个系统的电路图，并列出所需器件清单。
（2）采购器件，并按电路图接线，认真检查电路是否正确，注意器件管脚的连接，“悬空端”、“清零端”、“置1端”要正确处理。
（3）调试振荡器电路，用示波器观察振荡频率输出。
（4）将振荡输出频率送入各分频器，观察其输出频率是否符合设计要求。
（5）检查各级计数器的工作情况。
（6）查校时电路的功能是否满足校时要求。
（7）分频器和计数器调试正常后，观察电子钟是否正常准确地工作。
3.2 选题B：交通灯控制电路设计由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。