数字电子技术课程设计大纲

数字电子技术课程设计大纲

课程名称：数字电子技术课程设计学时：2周2学分

课程编码：0517243070

一、本课程设计的性质、目的、任务

本课程设计的目的是通过指导学生循序渐进地独立完成数字电路的设计任务，加深学生对理论知识的理解，有效地提高了学生的动手能力，独立分析问题、解决问题能力，协调能力和创造性思维能力。着重提高学生在数字电路应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。学生通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

二、本课程设计的基本理论

1．先修课程：电路分析、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、电子设计自动化2．基本方法：学生先根据设计任务、技术指标利用仿真软件进行仿真设计，然后选择器件进行电路安装调试，最后撰写设计报告。

三、程序与要求

1．程序

学生可根据自己的兴趣、爱好、能力等实际情况选择一道题目进行设计，利用2周时间完成该课题，建议安排如下：

（1）理论设计，确定预设计方案——3天。要求画出框图，总体逻辑电路图，提出元器件清单；

（2）安装调试，改进完善——5天。要求在规定时间内安装调试完毕并达到技术指标，布线要求可靠并尽可能整齐。集成块数量要求尽量少；

（3）撰写设计报告——1天。根据设计过程、设计结果撰写设计报告，并且行文格式要符合规范要求；

（4）验收电路——0.5天。各组装调好的电路经老师、组长验收其完成情况，包括功能、布线工艺、集成块数量；

（5）总结交流——0.5天。在分组总结交流的基础上写出课程设计总结报告（1周后交），必要时可以组织一次全班性的交流。

2．要求

学生利用已学过的数字电子技术基础知识，充分发挥主动性，自行设计电路，自拟实验方案，最后完成电路设计、实验、测试、撰写设计报告等全部工作。

（1）根据设计任务、技术指标、对课题进行分析；通过查阅资料、理论计算，得到

“ 设计方案；选择元器件，搭接线路，实现方案；分析实验结果，写出设计总结报告。初 步掌握典型数字电路的试验、设计方法；

（2）通过对典型数字电路的设计和仿真，掌握利用 EWB 软件的分析和设计电路； （3）通过独立思考问题、查阅工具书、参考文献、寻找解决问题的途径；掌握常用 基本电路的调试、测试的一般规律、常用测试仪器仪表的使用；对设计结果独立进行分 析、评价，培养自学能力和独立分析问题、解决问题能力。

四、主要内容提要

1．题目一：智力竞赛抢答装置的设计 （1）基本功能

①4 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；

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 0.5 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 0.5 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 0.5 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。

（2）设计成果要求

①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能； ②设计报告一份。 （3）主要器件

74LS175、74LS20、74LS00、CC40192、CC4511、CC40106、555、数码管、蜂鸣器 2．题目二：多功能数字钟的设计 （1）基本功能

①用七段 LED 数码管以十进制显示“时”、“分”、 秒”； ②计时计数器用 24 进制计时电路； ③可手动校时，能分别进行时、分的校正； ④整点报时。 （2）设计成果要求

①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能；

②设计报告一份。

（3）主要器件

CC4013、CC4060、74LS90、CC4511、CC4068、数码管

3．题目三：3位半直流数字电压表的设计

（1）基本功能

①量程：一档：+1.999V～0～－1.999V

二档:+19.99V～0～－19.99V

②用七段LED数码管显示读数，做到显示稳定、不跳变；

③保持/测量开关：能保持某一时刻的读数；

④指示值与标准电压表示值误差最低位在5之内。

（2）设计成果要求

①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能；

②设计报告一份。

（3）主要器件

CC14433、MC1413、MC1403、CC4511、七段LED数码管器

4．题目四：数字频率计的设计

（1）基本功能

①量程：4位十进制数

第一档：最小量程档，最大读数是9.999KHz，闸门信号的采样时间为1s。

第二档：最大读数为99.99KHz，闸门信号的采样时间为0.1s。

第三档：最大读数为999.9KHz，闸门信号的采样时间为10ms。

第四档：最大读数为9999KHz，闸门信号的采样时间为1ms。

②用七段LED数码管显示读数，做到显示稳定、不跳变；

③被测信号为方波信号。

（2）设计成果要求

①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能；

②设计报告一份。

（3）主要器件

CC4518、CC4013、CC40106、CC4011、CC4511、七段LED数码管

5．题目五：拔河游戏机的设计

（1）基本功能

①拔河游戏机需用9个发光二极管排列成一行，开机后只有中间一个点亮，以此作为拔河的中心线，游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。移到任一方终端二极管点亮，这一方就