2019数字电路课程设计
2019年《数字电路与逻辑设计》考试大纲.doc
2019年《数字电路与逻辑设计》考试大纲Ⅰ考试性质普通高等学校本科插班生招生考试是由专科毕业生参加的选拔性考试。
高等学校根据考生的成绩，按已确定的招生计划，德、智、体全面衡量，择优录取。
因此，本科插班生考试应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度。
Ⅱ考试内容总要求：《数字电路与逻辑设计》是信息工程学院开设的一门专业基础课，是院级平台课。
《数字电路与课程设计》课程考试旨在考察学生对本课程的基本内容、基本要求及基本应用掌握的深度和广度。
要求熟练基本逻辑运算和门电路、逻辑函数的表达方式及化简、组合逻辑电路的分析和设计、时序逻辑电路的分析和设计、了解存储器及其扩展、数模和模数转换原理等，为后续专业课程的学习和设计打基础。
一、考试基本要求：1. 熟练掌握数字电路的组成、分析和设计；2.了解一般简单数字系统的工作原理、分析和设计。
二、考核知识范围及考核要求：1．逻辑代数（1）了解逻辑代数的定义及运算公式和规则；（2）掌握逻辑函数的表示方式及其相互转换；（3）熟练掌握逻辑函数的化简方法，包含公式法化简和卡诺图化简；2．集成门电路（1）了解集成门电路内部电路的组成、传输特性、参数；（2）掌握集成门电路扇出系数的计算、输入端带负载特性，特别是TTL门；（3）了解TTL门和CMOS门的接口电路及参数计算。
3．组合逻辑电路（1）了解组合逻辑电路的概念；（2）了解集成逻辑门的功能表、逻辑符号；（3）熟练掌握利用门电路及集成门电路芯片构成的组合逻辑电路的分析和设计，特别是译码器（重点是3线-8线译码器74HC138）和数据选择器（4选1和8选1），实现逻辑函数。
4．触发器（1）了解基本RS触发器和时钟触发器的构成、符号、逻辑功能、及特性方程，特别掌握边沿触发器；（2）熟练掌握给定时钟脉冲和输入波形情况下，画出触发器电路输出端的波形。
5．时序逻辑电路（1）了解时序逻辑电路的概念；（2）熟练掌握同步时序逻辑电路的分析；（3）熟练掌握同步逻辑电路的设计；（4）熟悉集成计数器芯片（特别是74HC161和74HC160）的功能表、逻辑符号；（5）熟练掌握由集成计数器构成任意计数器的方法。
数电课设方案
数电课设方案第1篇数电课设方案一、项目背景随着信息技术的飞速发展，数字电路设计在电子工程领域占据举足轻重的地位。
数字电路设计课程旨在培养学生掌握数字电路的基本原理、设计方法及其在实际应用中的技能。
本方案旨在为数字电路设计课程设计提供一个明确、合规的方案，确保课程设计质量，提高学生的实践能力。
二、项目目标1. 深化学生对数字电路设计基本原理的理解，掌握数字电路的设计方法；2. 培养学生动手实践能力，提高分析和解决问题的能力；3. 激发学生的创新意识，提高创新能力；4. 使学生熟悉数字电路设计的相关规范和标准，培养良好的工程素养。
三、设计方案1. 课程设计内容- 课题选择：根据课程要求，选择合适的数字电路设计课题，如：计数器、触发器、编码器、译码器等；- 功能需求：明确课题所需实现的功能，分析功能需求，制定详细的技术指标；- 技术路线：根据功能需求，选择合适的数字电路设计方法，制定技术路线。
2. 设计工具与平台- 设计工具：选用业界主流的电子设计自动化（EDA）工具，如：Multisim、Proteus、Quartus II等；- 设计平台：基于FPGA/CPLD器件进行数字电路设计，选择合适的开发板和实验箱。
3. 设计规范与标准- 符合国家相关法律法规、行业标准和学校规定；- 遵循数字电路设计的基本原则和技巧，确保电路性能、可靠性和可维护性；- 电路图、程序代码、文档等资料齐全，命名规范，便于查阅。
4. 课程设计流程- 设计准备：学习相关理论知识，熟悉设计工具，了解项目背景；- 方案设计：根据功能需求，制定技术路线，完成初步设计；- 电路仿真：利用设计工具进行电路仿真，验证设计方案；- 硬件实现：基于FPGA/CPLD器件，实现数字电路；- 调试与优化：对硬件实现进行调试，优化电路性能；- 文档编写：整理设计过程，编写课程设计报告。
5. 课程评价- 设计成果：以实现功能、性能指标为评价标准；- 设计报告：以报告完整性、规范性和准确性为评价标准；- 答辩环节：考察学生对设计过程的理解和表达能力。
数电课程设计
数电课程设计1. 引言数电（数字电子技术）是一门计算机科学与技术专业中非常重要的课程。
在这门课程中，学生将学习到数字电路的设计原理、逻辑分析与综述、寄存器和计数器、组合逻辑电路等内容。
为了更好地巩固和应用所学知识，课程设计是不可或缺的一部分。
本文将介绍一个数电课程设计的实例。
2. 设计要求本次数电课程设计的主题是设计一个 4 位二进制加法器。
具体设计要求如下：1.采用模块化设计的思想，至少需要设计三个模块：一个用于实现全加器，一个用于实现 4 位计算过程，一个用于实现数据的存储和输出。
2.设计的加法器需要能够正确地进行两个 4 位二进制数的加法运算，并输出运算结果。
3.设计的加法器需要考虑溢出情况的处理。
4.加法器需要能够接受外部输入的两个4 位二进制数，并且能够将运算结果输出至外部。
3. 设计实现3.1 全加器模块我们首先设计一个全加器模块，用于实现单个位的加法运算。
全加器的原理是将两个输入位和上一位的进位（如果有）相加，得到两个输出：和和进位。
INPUTS: A, B, C_inOUTPUTS: Sum, C_outPROCESS:Sum = A XOR B XOR C_inC_out = (A AND B) OR (C_in AND (A XOR B))3.2 4 位计算模块接下来，我们设计一个 4 位计算模块，用于将四个全加器模块连接在一起，实现四位数的加法运算。
INPUTS: A[3:0], B[3:0]OUTPUTS: Sum[3:0], OverflowWIRE: C[4:0]PROCESS:C[0] = 0FOR i = 0 TO 3:Sum[i], C[i+1] = Full_Adder(A[i], B[i], C[i]) ENDFOROverflow = C[4]3.3 存储和输出模块最后，我们设计一个存储和输出模块，用于接收输入的两个 4 位二进制数，并将计算结果输出至外部。
数电课程设计模板内容
数电课程设计模板内容一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路的原理。
2. 学会分析和设计简单的数字电路，并能运用所学知识解决实际问题。
3. 了解数字电路在日常生活和科技领域中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用逻辑符号进行数字电路图绘制的能力。
2. 培养学生运用相关软件（如Multisim）进行数字电路仿真实验的能力。
3. 提高学生团队协作、沟通表达和问题解决的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对数字电路的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度，提高其自主学习能力。
3. 引导学生关注科技发展，认识到数字电路在科技领域的重要性，增强其社会责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为电子技术基础课程，具有理论性和实践性。
2. 学生特点：学生为高中生，具备一定的物理和数学基础，对电子技术有一定了解。
3. 教学要求：注重理论与实践相结合，强调动手实践能力和问题解决能力的培养。
二、教学内容1. 数字逻辑基础：逻辑变量与逻辑函数，逻辑门电路，逻辑代数及其化简方法。
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、数据比较器等组合逻辑电路的分析与设计。
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、寄存器等时序逻辑电路的原理、分析与应用。
教材章节：第三章 时序逻辑电路4. 数字电路设计：简单数字系统的设计方法，数字电路的测试与调试。
教材章节：第四章 数字电路设计5. 数字电路仿真：运用Multisim软件进行数字电路仿真实验，验证理论分析与设计。
教材章节：第五章 数字电路仿真6. 实践项目：分组进行数字电路设计与制作，培养学生的动手实践能力。
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（4课时）3. 时序逻辑电路（4课时）4. 数字电路设计（2课时）5. 数字电路仿真（2课时）6. 实践项目（4课时）三、教学方法1. 讲授法：在数字逻辑基础、组合逻辑电路及时序逻辑电路等理论知识教学中，采用讲授法进行系统性的知识传授。
数字设计 组合逻辑电路 BCD加法器课程设计报告
使用芯片 74x283、 74x157 及与、 或、 非门器件设计一个电路， 实现 16 位 BCD 加法运算。 画出电路逻辑图，并用 Verilog HDL 进行仿真。 注： 74x283 是 4 位二进制先行进位加法器，输入端有：Cin、A[3:0]、B[3:0]； 输出端有： Cout、S[3：0]； 其功能大致可以表示为：{Cout，S}=A+B+Cin 74x157 为多路复用器，输入端有：S、A[3：0]、B[3：0]；输出端有：Y[3：0]； 其功能为：Y=S’·A+S·B
此次课程设计是本人第一次独立完成的一个比较完整的项目它集筛选提出问题需求分析提出设计方案可行性分析确定设计方案实现仿真检验等于一体是对人综和素质的检验和锻炼
电 子 科 技 大 学
数 字 电 路 课 程 设 计 报 告
姓名：
张华博
学号：2011091010004
选课号：
132
指导老师：
张刚
组合逻辑电路课程设计
总结： 此次课程设计是本人第一次独立完成的一个比较完整的“项目” ，它集筛选（提出） 问题、需求分析、提出设计方案、可行性分析、确定设计方案、实现、仿真检验等于一体， 是对人综和素质的检验和锻炼；学习关于电子设计的相关课程（电路分析、模拟电路、数字 设计）已经有一年半的时间了，期间就只是做题和简单的仿真，觉得不过如此，挺简单的。 但纸上得来终觉浅， 虽然这只是一个很简单的设计， 真正要动手的时候才发现不知该如何下 手，几经辗转才了解电子设计的诸多流程。 设计完成后，就要开始进行仿真了。要用到 quartus II 软件，就需要自学软件操作，上 网搜教程掌握基本操作，翻课本找程序学习 Verilog HDL；虽然有些困难，总是出现这样那 样的问题，但，是问题总有解决的办法，通过学习，看着问题一个一个的被解决掉，这才发 现自主学习是多么快乐的一件事， 每解决一个问题， 就会增加一份成就感！ 这比让老师逼着、 管着去学效果要好的多，并且经过这次课程设计之后，我比以前更喜欢数字设计这门课了！ 总的来说，这次课程设计使我受益匪浅，使我分析问题的思路更清晰、目的更明确、 解决方法更娴熟。虽然仿真程序还可简化改进，但是鉴于下午就要交报告，时间有点仓促， 所以在此就不再赘言，课下我会略加改进。
数字电路逻辑设计课程设计
数字电路逻辑设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路基本概念，掌握逻辑门电路的工作原理和功能；2. 学会使用逻辑代数进行简单的逻辑表达式推导和化简；3. 掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法；4. 了解数字电路的测试和调试方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的组合逻辑电路和时序逻辑电路；2. 能够使用逻辑门集成电路进行电路搭建和测试；3. 能够分析数字电路中存在的问题，并提出改进措施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路逻辑设计的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作精神，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的创新意识，敢于尝试新方法，提高解决问题的能力；4. 培养学生严谨的学习态度，注重实验操作的规范性和安全性。
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，能够运用所学技能进行逻辑设计，培养其创新思维和实际操作能力。
课程目标具体、可衡量，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字电路基本概念：逻辑门电路、逻辑函数、逻辑代数；2. 组合逻辑电路设计：编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元；3. 时序逻辑电路设计：触发器、计数器、寄存器、移位寄存器；4. 数字电路测试与调试：故障分析、测试方法、调试技巧；5. 实践操作：使用集成电路搭建组合逻辑电路和时序逻辑电路，进行测试与分析。
教学大纲安排如下：1. 数字电路基本概念（1课时）：介绍逻辑门电路、逻辑函数和逻辑代数，引导学生理解数字电路的基本组成和工作原理；2. 组合逻辑电路设计（2课时）：讲解组合逻辑电路的设计方法，举例说明编码器、译码器等常见组合逻辑电路；3. 时序逻辑电路设计（2课时）：介绍时序逻辑电路的特点，讲解触发器、计数器等时序逻辑电路的设计方法；4. 数字电路测试与调试（1课时）：分析数字电路常见故障，教授测试与调试方法；5. 实践操作（2课时）：指导学生使用集成电路进行组合逻辑电路和时序逻辑电路的搭建、测试与分析。
数字电路与逻辑设计微课版(第一章数字电路与逻辑设计基础)教案
第一章数字电路与逻辑设计基础本章的主要知识点包括数制及其转换、二进制的算术运算、BCD码和可靠性编码等。
1.参考学时2学时（总学时32课时，课时为48课时可分配4学时）。
2.教学目标（能力要求）●系统梳理半导体与微电子技术发展的历史，激发学生专业热情，结合我国计算机发展面临的卡脖子现状，鼓励学生积极投身信息成业自主可控；●学生可解释数字系统的概念、类型及研究方法；●学生能阐述数制的基本特点，可在不同数制之间进行数字的转换；●学生能理解带符号二进制数的代码表示，能将真值和原码、反码、补码的进行转换；●学生能熟记几种常用的编码（8421码、2421码、5421码、余三码），说明有权码和无权码的区别，能阐述不同编码的特点和特性；●学生能阐述奇偶校验码和格雷码的工作原理与主要特征，并能利用相关原理进行二进制和格雷码的转换，能根据信息码生成校验码，并能根据信息码和校验码辨别数据是否可靠。
3.教学重点●BCD码●奇偶校验码●格雷码4.教学难点●理解不同BCD码的编码方案及相关特征●理解可靠性编码方案、验证的原理以及使用方法。
5.教学主要内容（1）课程概述（15分钟）➢科技革命促生互联网时代➢半导体与微电子技术发展历程➢课程性质、内容与学习方法（2）芯片与数字电路（20分钟）➢数字信号和模拟信号➢数字逻辑电路的特点➢数字逻辑电路的分类➢数字逻辑电路的研究方法（3）数制及其转换（5分钟）➢进位计数值的概念和基本要素➢二进制和十进制的相互转换➢二进制和八进制数的相互转换➢二进制和十六进制数的相互转换（4）二进制数的算术运算（5分钟）➢无符号二进制数的算术运算➢带符号二进制数的机器码表示➢带符号二进制数的算术运算（5）BCD码（20分钟）➢有权码和无权码的区别➢8421码的编码规律及和十进制数的转换➢2421码的编码规律及和十进制数的转换➢5421码的编码规律及和十进制数的转换➢余三码的编码规律及和十进制数的转换（6）奇偶校验码（15分钟）➢奇校验和偶校验的概念➢奇校验和偶校验校验位的生成方法和校验方法➢奇校验和偶校验的特点（7）格雷码（10分钟）➢格雷码的特点和用途➢格雷码和二进制数的相互转换6.教学过程与方法（1）课程概述（15分钟）➢科技革命促生互联网时代以习总书记的讲话作为整个课程的导入，说明科技发展是强国必有之路，穿插不同国家崛起的历史，结合第一次工业革命、第二次工业革命，推出目前进入的互联网时代，结合中美贸易战事件，引导学生积极投身国产IT生态的建设。
电子线路实验-数电-2019
B4 B3 B2 B1
0101
C0
C4
0
数码 显示
结果转换为 十进制数
0010 0110 1 1010 1101 0
a
f
g
b
e
c
d
a b c def g
74L S248
LT BI /RBO
RBI
1
F4
F3
F2
F1
C4 7 4 L S 2 8 3
C0
B 4B 3B 2B 1
A 4A 3A 2A 1
D0D D 10 D21 D30 D4D D50 D61 D7D
三、集成触发器
实验目的
1. 熟悉常用触发器的基本结构及其逻辑功能。 2. 能用触发器设计基本的时序逻辑电路。
实验所用仪器、设备
• 万用表 • 直流稳压电源 • 函数信号发生器 • 双踪示波器 • 数字电路实验板
实验说明
2．用3-8译码器实现函数：F1 m(1,4,6) F2 m(1,2,4,5,6,7)
3．用8选1数据选择器74LS151实现函数
F ( A ,B , C ,D ) m ( 0 , 4 , 5 , 8 , 1 2 , 1 3 , 1 4 )
• （二）扩展命题 3.用3-8译码器74LS138和门电路设计一个数字显 示报警电路。 要求：
Y
16
2
1
0
74LS148
VCC
ST
8
II I
7
6
5
II
4
3
I 2
I 1
I 0
K 1
K KKKK KK
2
3
4
5
6
7
南通大学的数电课程设计
南通大学的数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握数字电路的基本概念、原理和分类。
2. 理解并掌握常用数字电路组件的功能、工作原理及应用。
3. 学会分析和设计简单的数字电路系统。
技能目标：1. 能够正确使用数字电路实验仪器和设备，进行基本操作。
2. 培养学生运用所学知识解决实际数字电路问题的能力。
3. 提高学生团队协作、沟通表达和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路学科的热爱，激发学习兴趣。
2. 培养学生严谨、务实的学习态度，养成良好的学习习惯。
3. 增强学生的国家意识、社会责任感，认识到数字电路技术在国家发展和社会进步中的重要性。
课程性质：本课程为专业基础课程，旨在使学生掌握数字电路的基本知识和技能，为后续相关课程学习奠定基础。
学生特点：学生为南通大学电子工程专业二年级学生，已具备一定的电子技术基础，具有较强的学习能力和实践操作能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的学习积极性，提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为培养高素质的电子工程人才奠定基础。
二、教学内容1. 数字逻辑基础：逻辑函数、逻辑代数基本定律与定理、逻辑函数的化简。
2. 基本门电路：与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路的工作原理与应用。
3. 组合逻辑电路：编码器、译码器、数据选择器、数据比较器等组合逻辑电路的分析与设计。
4. 时序逻辑电路：触发器、计数器、寄存器等时序逻辑电路的原理与应用。
5. 数字电路设计方法：同步电路与异步电路设计、自顶向下设计方法。
6. 数字电路仿真：运用Multisim等软件进行数字电路仿真实验。
7. 数字电路测试与维修：故障诊断、测试方法及维修技巧。
教学大纲安排：第一周：数字逻辑基础第二周：基本门电路第三周：组合逻辑电路第四周：时序逻辑电路第五周：数字电路设计方法第六周：数字电路仿真第七周：数字电路测试与维修教材章节关联：教学内容与《数字电路与逻辑设计》教材相关章节紧密关联，包括第一章数字逻辑基础、第二章基本门电路、第三章组合逻辑电路、第四章时序逻辑电路、第五章数字电路设计方法、第六章数字电路仿真与测试等章节内容。
基于CD40110的电子钟设计
数字电路课程设计报告设计课题：基于CD40110的电子钟设计专业班级：电子信息工程1702学生姓名：学号：指导教师：设计时间：2019.4——2019.5基于CD40110的电子钟设计一、设计任务与要求任务：用CD40110芯片制作电子钟；要求：能显示小时、分钟、秒钟。
二、方案设计与论证（至少二个方案比较）电路通电后，震荡电路产生1Hz信号并被芯片CD40110接受，并且通过4个单体共阴极数码管显示，即电子钟记时。
1.原理分析：电路接通后，由Ne555芯片制作的震荡电路开始起震，产生1Hz信号，当上升沿信号输入CD40110芯片 CPu端口时开始从0计数，通过CD40110的Ya～Yg端口输出到共阴极数码管显示。
并且通过74ls11来控制电路实现秒钟60进制、分钟60进制和时钟24进制（60进制用十位上6控制，即g、f、e连接端；24进制用的是个位4上的g、f，十位2上的g控制）2.原理分析：电路接通后，由分频电路产生1Hz信号，当上升沿信号输入CD40110芯片CPu端口时开始从0计数，通过CD40110的Ya～Yg端口输出到共阴极数码管显示。
并且通过74ls11来控制电路实现秒钟60进制、分钟60进制和时钟24进制（60进制用十位上6控制，即g、f、e连接端；24进制用的是个位4上的g、f，十位2上的g 控制）两个方案对比来看，很明显就是信号源电路的设计的方案不一样，显而易见方案二中消耗的资源多，对比方案一来看要用较多的芯片。
通过分析，结合设计电路性能指标、器件的性价比，本设计电路选择方案一。
三、单元电路设计与参数计算（功能部分电路）1.信号源：1Hz震荡电路将参数R1=10k，R2=10k,C=47uf,带入可计算得:f=1Hz功能部分电路如图3所示。
图3 1Hz震荡电路四、总原理图及元器件清单1．总原理图图4-1 电子钟电路2．元件清单表1 元件清单元件序号型号主要参数数量备注（单价）单位：元R1、R2 定值电阻10k 2 0.07 R 定值电阻1k 42 0.05 NE555 555定时器 1 0.89CD40110 6 2.2 C1 电解电容47uF 1 0.03C2 瓷片电容0.01 1 0.0174LS11 3输入与门 2 2.006 0.37共阴极数码管五、安装与调试1.电路安装将电路的接地端与实验箱地相连，电源端与实验箱+5v电源相连，将1Hz震荡电路输出端与时钟部分电路输入端相连。
数字电路EDA设计课程设计
数字电路EDA设计课程设计引言数字电路是电子信息工程专业中非常重要的一门基础课程，本课程设计通过数字电路设计入手，采用EDA工具进行电路设计仿真和实现，将理论和实践相结合，帮助学生更好地掌握数字电路的设计和实现，提高学生的实践能力和创新能力。
本文将介绍数字电路EDA设计课程的设计过程和实现效果。
课程设计目的本课程设计旨在帮助学生掌握数字电路的基本概念和EDA工具的使用方法，通过实践学习，提高电路设计仿真和实现的能力，培养学生的创新思维和实践能力。
课程设计内容本课程设计的内容主要包括以下几个方面：1.数字电路的设计方法和基本概念：介绍数字电路的基本概念、逻辑门的分类和特点、数字电路的设计基本方法等内容；2.EDA工具的使用方法：介绍EDA工具的基本概念、常用EDA工具的特点、使用EDA工具进行电路设计和仿真的方法等内容；3.电路设计实践：通过实践进行数字电路的设计和实现，从简单电路设计到复杂电路设计，逐步提高学生的实践能力和创新能力；4.课程总结和展望：总结本课程设计的主要内容和学习收获，展望数字电路和EDA工具的未来发展方向。
课程设计步骤步骤一：数字电路的基本概念和设计方法数字电路是由逻辑门（包括与门、或门、非门、异或门等）组成的电路系统。
在这一步骤中，学生需要掌握数字电路的基本概念和设计方法，熟悉逻辑门的分类和特点，理解数字电路的工作原理。
步骤二：EDA工具的使用方法EDA工具是进行电路设计和仿真的必备工具。
在这一步骤中，学生需要了解EDA工具的基本概念和特点，掌握常用EDA工具的使用方法，熟悉EDA工具的界面和功能。
步骤三：电路设计实践在这一部分中，学生将进行数字电路设计的实践操作，从简单电路设计开始，逐渐提高难度，实践操作包括以下内容：1.使用EDA工具进行数字电路的仿真；2.进行数字电路的实际设计和板级实现；3.对设计电路进行测试和验证，分析电路的优化和改进。
步骤四：课程总结和展望在课程结束后，学生需要对本次课程进行总结和回顾，以加深对数字电路和EDA工具的理解和掌握。
数字电路课程设计样本
数字电路课程设计一、概述任务：通过解决一两个实际问题，巩固和加深在课程教学中所学到知识和实验技能，基本掌握惯用电子电路普通设计办法，提高电子电路设计和实验能力，为此后从事生产和科研工作打下一定基本。
为毕业设计和此后从事电子技术方面工作打下基本。
设计环节：依照题目拟定性能指标，电路预设计，实验，修改设计。
衡量设计原则：工作稳定可靠，能达到所规定性能指标，并留有恰当裕量；电路简朴、成本低；功耗低；所采用元器件品种少、体积小并且货源充分；便于生产、测试和维修。
二、惯用电子电路普通设计办法惯用电子电路普通设计办法是：选取总体方案，设计单元电路，选取元器件，计算参数，审图，实验（涉及修改测试性能），画出总体电路图。
1．总体方案选取设计电路第一步就是选取总体方案。
所谓总体方案是依照所提出任务、规定和性能指标，用品有一定功能若干单元电路构成一种整体，来实现各项功能，满足设计题目提出规定和技术指标。
由于符合规定总体方案往往不止一种，应当针对任务、规定和条件，查阅关于资料，以广开思路，提出若干不同方案，然后仔细分析每个方案可行性和优缺陷，加以比较，从中取优。
在选取过程中，惯用框图表达各种方案基本原理。
框图普通不必画得太详细，只要阐明基本原理就可以了，但有些核心某些一定要画清晰，必要潮流需画出详细电路来加以分析。
2．单元电路设计在拟定了总体方案、画出详细框图之后，便可进行单元电路设计。
（1）依照设计规定和已选定总体方案原理框图，拟定对各单元电路设计规定，必要时应详细拟定重要单元电路性能指标，应注意各单元电路互相配合，要尽量少用或不用电平转换之类接口电路，以简化电路构造、减少成本。
（2）拟定出单元电Array路规定后，应全面检查以遍，的确无误后方可按一定顺序分别设计各个单元电路。
（3）选取单元电路构造形式。
普通状况下，应查阅关于资料，以丰富知识、开阔眼界，从而找到合用电路。
如果的确找不到性能指标完全满足规定电路时，也可选用与设计规定比较接近电路，然后调节电路参数。
数字电路与逻辑课程设计报告
课程设计名称：四路彩灯显示系统一设计任务与要求（1）接通电源后，彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。
（2）设置的彩灯花型由三个节拍组成：第一节拍：四路彩灯逐次渐亮，灯亮的时间为1s，共用4s；第二节拍：四路彩灯按逆序渐灭，也需要4s；第三节拍：四路彩灯同时亮0.5s，然后同时灭0.5s，要进行四次，所需时间也是4s。
三个节拍完成一个循环，一共需要12s。
一次循环之后重复进行闪烁。
（3）彩灯可用发光二极管（LED）模拟。
二设计的整体思路，工作原理以及系统框图1整体思路：四路彩灯即有思路输出，设依次为Qd,Qc,Qb,Qa,若“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表输显示。
表1 四路彩灯输出显示有表可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4秒一个节拍，3个节拍共12秒后又反复循环。
一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮，渐灭，同时亮，同时灭等功能。
2工作原理：根据课程设计课题要求，要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯花样输出电路。
时钟脉冲产生电路由74LS161分频实现，循环控制电路由74LS161和7420实现，彩灯花样输出电路由74LS194和相关逻辑电路实现。
前两个节拍由74LS194芯片左移右移功能易于实现，第三个节拍整体送数，利用异步清零将清零端置0达0.5秒即可。
3系统框图：四路彩灯显示系统方框图：4单元电路设计及单元电路：（1）分频器：本实验中对脉冲实现分频可以用74LS161计数器实现分频的电路（2）循环控制电路：如果摸N计数器的计数序列从最小1到最大数N,那么N+1是多余，也用与非门检测N,当N出现时，与非门输出为低，用它控制清零端（CR非），将计数器清零。
此时工作状态从0001-1100，检测到1101时异步清零。
（3）彩灯花样输出电路：运用到74LS194功能5总电路设计电路图：四路彩灯显示系统的工作过程如表2所示。
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。
数字电路课程设计——设计一个简易键盘-精选资料
《数字电路逻辑设计》课程设计指导书一、课程设计的目的1 、学习数字逻辑等电路设计方法，熟知编码器、译码显示等其他电路的工作原理及特点；2 、培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。
二、设计名称设计一个简易键盘三、设计要求0-9 十个数字分别对应一个按键，当其中一个按键按下时，在数码显示管上显示对应的数字。
四、设计过程1 、收集相关资料，完成相关电路的设计图，正确选用适合设计内容的集成电路、器件和器材，并列出“领料清单”；2 、利用多功能虚拟软件Multism8 进行电路的制作、调试，并生成文件。
五、设计细则严格按照电路设计的步骤，实现其设计基本内容和功能，利用虚拟软件进行仿真，电路运行稳定、可靠；描述实验现象，实验过程中出现的问题及解决方案。
六、说明课程设计任务书课程设计报告课程：数字电路逻辑设计学号：姓名：班级：教师：计算机科学与技术学院设计名称：设计一个简易键盘日期：2019 年1月 6 日设计内容：0-9 十个数字分别对应一个按键，当其中一个按键按下时，在数码显示管上显示对应的数字。
设计目的与要求：1 、学习数字逻辑等电路设计方法，熟知编码器、译码显示等其他电路的工作原理及特点；2 、培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。
设计环境或器材、原理与说明：环境：Multisim 8 器材：编码器芯片74LS248，以及与非门（4个），或非门（ 6 个），七段发光二极管显示器，开关和电源。
原理：若要将 4 位二进制数作为七段发光二极管的输入来进行显示，而二进制数则通过二- 十进制译码器原理，通过十进制数来显示，从而得到从十进制-二进制- 十进制显示的功能。
所以需要设计一个电路，将一位十进制数字转化为四位二进制编码，即二—十进制编码器。
根据键盘输入的原理，当输入一个数字的时候是不能出现其他的数字的，所有要用到优先编码器的原理。
所以根据题意设计了电路，将输入的十进制数转化为四位二进制数。
从而实现简易键盘的功能。
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提供的元器件：74LS00，74LS161，74LS123，74LS125，74LS190，74LS138，74LS42，74LS163，74LS373，74LS244，555，556，CD4043简易测频计一、设计原理很多测量、控制和通信设备都包含频率测量电路，比如变频器等。
V/F变换（电压频率变换）更加丰富了频率测量的应用.简易频率测量的方法就是在单位时间内对待测的数字信号的脉冲个数进行计算、显示。
相应的原理框图如图1所示。
待测量信号Vin经整形后到闸门，闸门的打开与关闭由秒信号经分频后控制。
秒信号经2分频后，输出正、负脉宽各为1秒的信号，这样闸门的打开时间就是1秒；秒信号经20分频后，输出正、负脉宽各为10秒的信号，这样闸门的打开时间就是10秒。
闸门打开，计数器记录待测信号的脉冲数，测量时间到，将由闸门的关断信号（秒信号分频脉冲的下降沿）触发单稳态触发器1，产生关断脉冲，使计数器和秒信号分频器处于保持状态，并维持到单稳1的定时时间到。
单稳1定时时间到时将触发单稳态触发器2，单稳2把计数器和秒信号分频器清零后，重新启动下一次测量。
图1 简易频率计的原理框图二．功能模块实现举例1．施密特整形电路可用74LS125，对输入信号进行整形，提高测量的稳定性和可靠性。
2．秒信号发生器及分频器秒信号发生器即多谐振荡器，可选用晶体振荡源，晶振精度很高，但由于其谐振频率高，要得到秒信号，所需的分频量太大，在此不便使用。
其它方法构成的多谐振荡器很多。
用时基电路555构成多谐振荡器的方法可参见3.9节。
分频可采用74LS161模16加法计数器构成模2和模20的分频器，分别得到周期为2S和20S的门控信号。
3．测量控制（闸门）闸门由秒信号分频以后控制一个与非门即可，如图2 （a）所示。
分频信号为1时，与非门打开，脉冲进入计数器计数，分频信号为0时闸门输出一直为高，从而实现测量门控，闸门输入输出波形如图2（b）所示。
图2 闸门电路与波形4．计数、译码、显示计数采用74LS161或74LS290实现同步或异步计数，但一定要构成BCD码计数器。
译码通过74LS48或CD4511把BCD码译成七段显示码驱动共阴极七段显示器。
5．读数保持与清除闸门打开时进行测量，一旦闸门关闭（即测量时间到），就启动单稳1停止测量并保持已测量的数值，延时一段时间用于读数、显示。
读数结束后，启动单稳2清除前次读数并启动本次测量，读数保持和清除的时序如图3所示。
单稳1的触发输入是测量门控信号，在门控关断的同时单稳1输出持续10秒的低电平，控制脉冲计数和分频计数器74LS163的P或T端，使计数器处于保持状态。
单稳2的触发输入是单稳1的输出，当单稳1保持时间到后触发单稳2，单稳2输出短暂的负脉冲，使计数器和秒信号分频器复位，清0脉冲后重新进行测量。
图3 测量、保持与清除时序图单稳1和单稳2可采用555时基器件，也可采用专门的器件，如74LS123或74LS121。
三．设计要求简易测频计的指标要求如下：⒈闸门时间1S﹑10S可选。
⒉读数保持时间10秒。
⒊四位数字显示，范围000.1~9999 Hz。
⒋能够自动进行下一次测量。
竞赛抢答器竞赛抢答器的功能大致可以分为两部分。
在抢答题时用于判别参赛选手谁先抢到答题权，然后由主持人请抢到答题权的选手回答问题，并视其答题正确性给其加分或减分。
在必答题时，参赛选手要在规定的时间内回答问题，并由主持人判定其得分情况，若回答超时则报警。
一．设计要求1、抢答器电路分为抢答电路设计和必答电路设计。
2、抢答电路设计具体要求：（1）抢答组数分为四组，序号为1~4。
（2）优先判断与指示电路设计。
（3）主持人清除上次抢答结果的电路设计。
（4）主持人给选手打分电路与选手得分累计显示电路设计。
3、必答电路设计具体要求：（1）30秒必答倒计时电路设计。
（2）超时短暂报警。
二．电路框图智力竞赛虽然是一个电路，但各组成部分的独立性较强，可分为三个部分。
一是抢答判别与显示电路；二是给分电路；三是必答倒计时与回答超时报警电路，如图4所示。
图4 智力抢答器电路框图数字闹钟一、设计任务与技术指标（括号内为提高部分）试设计并制作一个带有校时功能、可定时起闹的数字钟，应具有以下指标：1、有“时”、“分”十进制显示，“秒”使用发光二极管闪烁显示，同时成为小时与分钟的显示分隔。
2、计时以24小时为周期。
（或以12小时为周期，但需要上午、下午指示。
）3、具有校时电路，对当前时间进行校对（选做）。
4、走时过程中能按预设的定时时间（精确到分）启动闹钟产生闹铃。
同时闹铃时间为3~10秒并能调整（或以一定频率的3~10秒声音为闹铃信号）。
（能数码显示起闹点。
）设计原理该系统由秒信号发生器、走时电路、校时电路、闹钟电路等部分组成。
1、秒信号发生器可由使用晶体发生准确的脉冲信号，再分频得到频率为1Hz的秒脉冲。
或使用LM555构成多谐振荡器，调整电阻可改变频率，使之产生秒信号。
2、走时电路的设计走时电路包括：秒计时器、分计时器、时计时器，每一部分都由两片计数器级联构成。
其中秒与分计数器为十进制与六进制计数器级联构成，时计数器由三进制计数器与十进制计数器级联构成。
时计数器需要个位为十进制、十位只要计到2即可，不过需要24清零电路。
3、时间校对电路当时间与标准时间不吻合时，需要将时间校准。
此部分电路有两种模式：其一，将所需要校对的时或分计数电路的脉冲输入端切换到秒信号，使之用快脉冲计数，当到达标准时间后再切换回正确的输入信号，达到校准目的，见图5；其二，做一个消抖动开关，手动输入计数脉冲，使校对单元快速到达校准时间。
两种方式的电路参考均略，自己设计。
图5 时间校准框图4、闹钟电路数字闹钟的最终目的要能在预定的时间达到时输出闹铃声。
铃声可使用简单的蜂鸣器，也可使用震荡电路输出一定频率的声音，甚至可使用“丁冬声”（电路与秒信号发生器同，只是频率不一样）。
这里要求能在任意正点设定闹时，则直接由时计数器得到的闹钟信号将保持1小时，故需使用单稳态电路输出3~10秒的信号控制闹铃。
闹点设置可使用脉冲输入、跳线、拨码盘输入等方法。
1、码盘为BCD码盘，在玻璃窗口上显示的数字就是拨码盘的输出数据，再使用数字比较器将时计数器的输出与此拨码盘的输出比较，当相同时，输出信号给单稳态电路，输出闹铃控制信号。
2、脉冲输入的方法为：做一计数器（24进制），手动输入脉冲，脉冲个数即为起闹点，设置完毕，计数器的输出状态保持的数据再与时计数器的输出相比较，当相等时送信号到单稳态电路控制闹铃。
3、跳线的方法最为简单。
使用译码器将时计数器的输出进行译码，在译码输出处通过跳线设置起闹点。
参考电路如图6所示。
在时计数器的输出端连接译码器，则低电平有效的译码器输出为“0”将固定在某些时刻。
比如在15点时，只有个位对应译码器的Y5与十位对应译码器的Y1为“0”。
再经过一个很简单的组合逻辑电路（这个组合逻辑电路留给同学们自己设计，很简单）送出触发单稳态所需的信号。
所以设置闹点的方法为：将示意图4-3-4后面的组合电路输入两个变量X、Y通过跳线连接到时个位译码器与时十位译码器的对应输出即可。
将X连接到时个位译码器Y8、将Y连接到时十位译码器Y0，则闹点设置在08点。
图6 使用跳线方式的设计参考单稳态电路可使用555或74LS123等集成芯片。
需注意，单稳态电路的触发方式与图4-3-5中的组合电路要相匹配。
当时间到达闹点需要闹铃时，若z由0变1，则可以接正脉冲触发的单稳态电路；反之，需接负脉冲触发的单稳态电路。
另外，由于z信号有效的持续时间长达一小时，因此所设计的单稳态电路要允许触发信号的脉宽超过定时时间，该电路才能正常工作。
完整的电路框图见图7。
图7 数字闹钟组成框图三、设计任务1、完成数字闹钟的各功能模块的设计。
2、设计出完整的电路图。
3、设计元器件的安排（布局）以及连线图；4、调试整个系统，直至达到设计要求。
出租车计价器作为出租车计价器，当出租车起步后，随着行驶里程的增加，里程读数从零逐渐增大。
而车费则是显示从起步价（如7元），当行驶到一定距离（如3㎞）后才开始按里程计费。
中途若出租车需要等候，则只要按一下“计时”键，则开始按时间计费。
汽车继续行驶后，停止按时间计费，继续按里程计费。
一．技术要求1、里程测量精确到1㎞。
2、按起步价7元/3公里，起步价外按1.4元/公里进行计价。
3、等候按1.4元/10分钟计算。
4、具有里程显示、收费显示、里程单价显示。
二．设计原理出租车计价器控制电路的原理框图如图4-4-1 所示。
按下计费开始键后，清除里程计数器的值并置基本单价。
里程传感器对出租车行走的距离进行测量，当测量距离等于100米时发出一个计数脉冲，里程计数器对脉冲进行计数，当计到10个脉冲时，判断里程数是否大于基本里程，大于基本里程则在原有的计费基础上加上里程单价，计算出新的收费费用。
等候费用把等候的时间折算成公里数进行计费。
按下候时起动键，开始计时，1分钟产生一个里程计数脉冲，当候时时间到，再次按候时起动键，封锁候时计数并清除侯时时间。
三．功能模块实现举例1、里程计算与显示里程计算模块对测距传感器发出的0.1公里的脉冲信号进行计数，计到十个脉冲向前进位，依次类推，利用计数器、译码器和显示器可进行里程计算和显示。
启动信号清除里程值。
计数器的应用以及译码、显示在前面实验中已讲解过，请参阅相关章节。
2、里程单价显示里程单价直接设置并经译码后驱动LED显示。
3、里程比较基本里程设定为3公里。
当实际行走距离超过基本里程时，则在原有计费的基础上加上每公里单价。
里程比较电路如图4-4-2 所示。
里程比较首先对行走里程进行模30计数（用两片模74LS163计数器构成），当计满后触发触发器D使其输出（Q）为1，作为超基本里程计费的闸门信号，Q=1后启动超基本里程计费电路，由每公里的触发脉冲触发计费电路实现费用累加。
一但实际行走里程超过了基本里程，Q 封锁模30计数器，使里程比较电路停止计数。
一直等到总清信号（总清信号清零模30计数器和D 触发器）后才开始新一轮的里程比较。
4、计费电路图4-4-3示意了累加0.4元（里程单价的个位）的的电路框图，其它计费电路可依此类推。
计费开关合上后，A、B、C点的波形如图4-4-4所示。
A点的信号控制起步价通过具有三态输出的总线缓冲器（74LS244）把数据送到总线上，B信号是A的反，在装载起步价的同时，使得另一个缓冲器处于高阻态。
C信号把总线上的信号通过锁存器（74LS373）送给十进制加法器相加。
在计费开始装载起步价后，没有超过基本里程时Q=0，封锁了与里程脉冲信号相连的与非门，这时锁存器锁存了起步价。
当行走里程超过基本里程时Q=1，C信号随着里程脉冲信号（Qin）的变化而变化，在C信号的上升沿将在原有的计费基础上加上里程单价，并锁存显示。