数字电路 打印机 课程设计

数字逻辑课程设计报告复印机逻辑控制电路

专业名称

班级学号

学生姓名

指导教师

设计时间

课程设计任务书

专业：学号：姓名：

设计题目：复印机逻辑控制电路

一、设计实验条件

1.合肥工业大学电子技术实验室；

2.Protues软件、面包板、74系列器件。

二、设计任务及要求

1.从键盘可输入复印的数字，并能显示；

2.数字显示为2位，最大数为99，最小为0；

3.每复印一张，数字减少1，直到“0”停机；

4.运行后，机器能自动进入循环控制。

三、设计报告的内容

1.设计题目与设计任务（设计任务书）；

2.前言（绪论）(设计的目的、意义等)；

3.设计主体（各部分设计内容、分析、结论等）；

4.结束语（设计的收获、体会等）；

四、设计时间与安排

1、设计时间：1周

2、设计时间安排：

熟悉实验设备、收集资料：1天

设计图纸、实验、计算、程序编写调试： 4 天编写课程设计报告：1天

答辩：1天

目录

◎前言 (3)

◎1、课程设计内容分析 (4)

◎2、各模块设计方案的确定 (4)

◎3、完整设计方案 (7)

◎4、电路仿真调试及结果分析 (8)

◎5、课程设计心得体会 (9)

前言

数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用，.逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能。555定时器等。随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。自20世纪70年代开始，这种用数字电路处理模拟信号的所谓“数字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域。

复印机作为一种重要的工具得到了普遍的应用，方便了人们的工作生活。复印机的控制电路可以通过中小规模的数字集成电路实现。本次课程设计要求自己设计数字电路，并通过计算机模拟软件进行仿真模拟，旨在加深学生对所学知识的理解，加强学生对知识实践应用的能力。

1.课程设计内容分析

复印机要实现数显逻辑控制功能，主要需要三大模块：输入功能模块、逻辑功能模块，数字显示模块。输入功能模块需要将键盘输入的信号进行处理，转换成电路中需要的信号；逻辑功能模块需要实现电路所需的各种逻辑功能，主要是减法功能。数字显示模块需要将用户输入的信息和电路工作中的信息及时准确地显示出来。

图1 总体结构图

2.各模块设计方案的确定

1.输入功能模块可以通过编码器实现，将键盘输入的信号通过编码器转换成

BCD码，该电路需要将0~9十个数字转换成4位BCD码，所以通过两片

74LS148接成的16线—4线优先编码器实现，选取16线中的10条接到对

应的输入按键上。

图2 输入模块电路

2.逻辑功能模块主要实现的是二位十进制减法功能，需要从输入的数字开始

自动相减。要求中间可以暂停，减到0停止。本套方案中通过两片74LS192接成减法器，配套的还需要脉冲信号源提供脉冲信号。

图3 逻辑功能模块电路

3.数字显示模块通过七段式数码显示管实现，首先将需要显示的信号解码成

a~g七个信号，然后分别输入数码显示管对应的端口。

图4 数字显示模块电路元器件清单：

1.74HC148 编码器2片

74LS164 D触发器1片

74LS73 JK触发器1片

74LS174 移位寄存器2片

74LS192 同步计数器2片

74LS48 BCD-七段译码驱动器2片

74LS00 四与非门2片

74LS08 与门1片2．共阴数码管2个发光二极管1个

3．电阻3个电容1个

4．开关，按钮等

3.完整设计方案

图5 整体电路

从输入端分别输入个位和十位的数字，通过编码器生成两个BCD码，分别输入对应的74LS192的置数端，然后向减法器输入脉冲信号，减法器开始工作，中间通过开关实现暂停功能。复印机工作过程中，减法器输出的信号输入到数字显示模块，数码管可以显示复印机的工作状态，剩余张数等。

4.电路调试及结果分析

图六电路模拟运行界面

图七面包板连接运行电路

通过软件的模拟运行，电路基本上能满足课程设计的要求，实现数字显示

逻辑控制功能。经过面包板上的实物连接，验证了电路的正确性和稳定性。

5.课程设计心得体会

本次课程设计不同于日常的学习和以往的课程设计，可以参考的东西不多，需要自己构思，自己提出解决的办法。在这次课程设计过程中，我体会最深的就是模块化设计带来的好处。模块化设计不仅可以使设计思路清晰，还有助于找出方案中存在的错误。总之，这次课程设计让我对所学知识有了进一步了解，让我体验到了实践的乐趣。