数字电路小系统的设计实验
数字电路课程设计及实验
数字电路课程设计及实验一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电路的基本概念，掌握数字电路的组成、工作原理和功能。
2. 使学生掌握数字电路的常见逻辑门电路、组合逻辑电路及时序逻辑电路的分类、特点及应用。
3. 引导学生掌握数字电路的仿真设计与实验方法，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
技能目标：1. 培养学生具备运用数字电路设计工具进行电路设计、分析与仿真的技能。
2. 培养学生具备正确搭建和调试数字电路的能力，能够独立完成数字电路实验。
3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力，能够在小组合作中发挥积极作用。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学生学习电子技术的热情。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯，注重实验安全与环保意识。
3. 引导学生认识数字电路在现代科技领域的重要作用，增强学生的国家荣誉感和责任感。
课程性质分析：本课程为电子技术专业课程，以理论教学与实验操作相结合的方式进行。
课程内容紧密结合实际，注重培养学生的实践能力和创新精神。
学生特点分析：本课程针对的是高年级学生，他们在前期课程中已掌握了一定的电子技术基础知识，具备一定的自学能力和动手能力。
教学要求：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 创设情境，激发学生兴趣，引导学生主动参与教学活动。
3. 强化团队合作，培养学生的沟通能力和协作精神。
4. 注重过程评价，关注学生的个性发展，提高课程教学效果。
二、教学内容1. 数字电路基础知识- 逻辑门电路：与门、或门、非门、与非门、或非门等。
- 组合逻辑电路：编码器、译码器、数据选择器、数据分配器等。
- 时序逻辑电路：触发器、计数器、寄存器等。
2. 数字电路设计- 电路设计方法：原理图设计、硬件描述语言（HDL）设计。
- 设计实例：交通灯控制器、数字时钟等。
3. 数字电路仿真与实验- 仿真软件使用：Multisim、Proteus等。
- 实验项目：逻辑门电路搭建、组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计等。
数字电路与逻辑设计实验
数字电路与逻辑设计实验报告学院：班级：姓名：学号：日期：一．实验名称：实验一：QuartusII 原理图输入法设计与实现实验二：用VHDL 设计与实现组合逻辑电路实验三：用VHDL 设计与实现时序逻辑电路实验四：用VHDL 设计与实现数码管动态扫描控制器二．实验所用器件及仪器：1.计算机2.直流稳压电源3.数字系统与逻辑设计实验开发板三．实验要求：实验一：（1）用逻辑门设计实现一个半加器，仿真验证其功能，并生成新的半加器图形模块单元。
（2）用（1）实现的半加器和逻辑门设计实现一个全加器，仿真并验证其功能，并下载到实验板上测试。
要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
（3）用3—8线译码器和逻辑门设计实现函数F=/C/B/A+/CB/A+C/B/A+CBA,仿真验证其功能并下载到实验板测试。
要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
注：实验时将三个元器件放在一个new block diagram中实现。
实验二：（1）用VHDL语言设计实现一个共阴极7段数码译码器，仿真验证其功能，并下载到实验板测试。
要求用拨码开关设定输入信号，7段数码管显示输出信号。
（2）用VHDL语言设计实现一个8421码转余三码的代码器，仿真验证其功能，并下载到实验板测试。
要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
（3）用VHDL语言设计实现一个4位二进制奇校验器，输入奇数个‘1’时，输出1，否则出0；仿真验证其功能，并下载到实验板测试。
要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
实验三：（1）用VHDL语言设计实现一个带异步复位的8421 十进制计数器，仿真验证其功能，并下载到实验板测试。
要求用按键设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
（2）用VHDL语言设计实现一个分频系数为12，输出信号占空比为50%的分频器，仿真验证其功能。
注：实验时将（1）、（2）和数码管译码器 3 个电路进行链接，并下载到实验板显示计数结果。
VHDL与数字电路设计实验报告
VHDL与数字电路设计实验报告引言本实验旨在通过使用VHDL编程语言和数字电路设计技术，实现特定功能的电路设计。
本文档将对实验的步骤、设计原理和结果进行详细描述。
实验步骤1. 步骤一：熟悉VHDL编程语言在实验开始之前，团队成员对VHDL编程语言进行了研究和熟悉。
我们了解了VHDL的基本语法、数据类型和结构，并获得了对VHDL设计原理的初步理解。
2. 步骤二：设计功能电路在本实验中，我们选择了一个特定的功能电路进行设计。
我们首先进行了功能需求分析，并根据需求确定了电路的输入输出信号以及主要的逻辑运算。
然后，我们使用VHDL编程语言将电路的逻辑运算实现为代码，并进行了仿真和测试。
3. 步骤三：电路仿真和验证为了验证我们设计的电路功能的正确性，我们使用了VHDL仿真工具进行了电路的仿真和验证。
我们根据输入信号的不同组合，观察输出信号的变化，并与我们预期的结果进行比较。
通过这一步骤，我们确认了我们设计的电路能够按照预期工作。
4. 步骤四：电路实现和测试在确认电路的设计和仿真结果无误之后，我们进一步将电路实现到实际的数字电路平台上，并进行了硬件测试。
我们使用实际的输入信号来测试电路的性能和稳定性，并对输出信号进行观察和分析。
通过这一步骤，我们验证了电路在实际环境中的可行性。
设计原理我们设计的电路基于特定的功能需求，采用了经典的数字电路设计原理。
通过使用VHDL编程语言，我们将电路的逻辑运算实现为逻辑门和触发器的组合。
通过将输入信号连接到适当的逻辑门和触发器，我们实现了所需的功能。
结果与分析经过实验步骤的完成，我们成功地设计和实现了一个具有特定功能的数字电路。
在仿真测试和实际测试中，电路都表现出了良好的性能和稳定性。
根据结果的分析，我们验证了电路的设计原理和逻辑的正确性。
结论本实验通过使用VHDL编程语言和数字电路设计技术，成功地实现了一个具有特定功能的电路设计。
我们的实验结果表明，VHDL和数字电路设计技术在电路设计领域具有重要的应用价值。
数字电路与逻辑设计实验
数字电路与逻辑设计实验数字电路与逻辑设计是计算机科学领域中一门很重要的课程，也是电子信息类专业的必修课，它是教授我们如何设计和实现数字系统的基础课程，本文将介绍在数字电路与逻辑设计实验中所学习的内容、方法和技能。
1. 实验原理数字电路与逻辑设计实验通常分为两个部分，第一部分是电路原理实验，第二部分是Verilog HDL编程实验。
在电路原理实验中，我们将学习数字电路的基本概念和电路元件的属性，如基本逻辑门、多路器、选择器等。
在Verilog HDL编程实验中，我们将学习如何使用Verilog语言编写模块、测试台等。
数字电路是由一些逻辑元件和它们之间的连线构成的电路，这些元件按逻辑功能分为基本逻辑元件和组合逻辑元件。
其中，基本逻辑元件分为与门、或门、非门；组合逻辑元件分为多路器、选择器等。
这些元件在电路中可以组合起来构成复杂的数字电路。
数字电路的实现可依赖单片集成电路和数字信号处理器，其中DSP的应用范围很广，如声音、图像、电力、通讯等领域，实现效果好、稳定性高、运算速度快。
2. 实验设备数字电路与逻辑设计实验中需要使用的相关设备有数字存储示波器、数字信号发生器、多路器、选择器等。
通过这些设备的连接和实验操作，我们可以实现数字电路和逻辑设计的模拟和仿真，检验和验证电路的逻辑功能和正确性。
3. 实验步骤在数字电路与逻辑设计实验中，我们首先需要熟悉实验设备的使用，如数字存储示波器和数字信号发生器的操作方法。
另外，需要通过实验练习熟练掌握电路元件的属性和特性，同时了解逻辑元件之间的互联关系和逻辑实现的方法。
在电路原理实验中，我们需要按照一定的顺序和步骤完成实验。
首先，我们需要准备实验的元件和硬件设备，如多路器、选择器等，并按照电路图的要求进行连线。
接下来，需要通过数字信号发生器产生逻辑信号，然后将信号输入电路，通过数字存储示波器展示出电路的输入和输出波形。
通过观察输入和输出波形，能够直观地了解电路的逻辑功能和正确性，可以检验电路的设计和实现是否符合预期目标。
数字电子技术实验-组合逻辑电路设计
学生在使用实验箱时，应注意遵守实验室规定，正确连接电源和信号线， 避免短路和过载等事故发生。
实验工具介绍
实验工具类型
数字电子技术实验中常用的实验工具包括万用表、示波器、信号 发生器和逻辑分析仪等。
实验工具功能
这些工具用于测量电路的各种参数，如电压、电流、波形等，以及 验证电路的功能和性能。
01
02
03
逻辑门
最基本的逻辑元件，如与 门、或门、非门等，用于 实现基本的逻辑运算。
触发器
用于存储一位二进制信息， 具有置位、复位和保持功 能。
寄存器
由多个触发器组成，用于 存储多位二进制信息。
组合逻辑电路的设计方法
列出真值表
根据逻辑功能，列出输入和输 出信号的所有可能取值情况。
写出表达式
根据真值表，列出输出信号的 逻辑表达式。
05 实验结果与分析
实验结果展示
实验结果一
根据给定的逻辑函数表达式，成 功设计了对应的组合逻辑电路， 实现了预期的逻辑功能。
实验结果二
通过仿真软件对所设计的组合逻 辑电路进行了仿真测试，验证了 电路的正确性和稳定性。
实验结果三
在实际硬件平台上搭建了所设计 的组合逻辑电路，经过测试，实 现了预期的逻辑功能，验证了电 路的可实现性。
路图。
确保电路图清晰易懂，标注必要 的说明和标注。
检查电路图的正确性，确保输入 与输出之间的逻辑关系正确无误。
连接电路并测试
根据逻辑电路图，正确连接各 逻辑门和输入输出端口。
检查连接无误后，进行功能测 试，验证电路是否满足设计要 求。
如果测试结果不符合预期，检 查电路连接和设计，并进行必 要的调整和修正。
数字电子技术实验-组合逻辑电路 设计
数字电路设计报告——病房呼叫系统
姓名：班级：学号：时间：一、方案论证1、通过74LS147优先编码器进行转换。
这个芯片产生的是一个BCD反码，需要一个非门将转换成BCD码。
也就是需要多花费一些非门来实现。
这对材料的需求将增多。
2、通过改换成74LS148优先编码器后。
产生的是一个对应的正码可直接连进译码显示管中，减少了非门的使用。
经过以上两个方案论证的比较，我们小组选定-----------病房呼叫系统2.二．系统的框图呼叫器原理框图三．各单元电路的设计S1SW SPST SW SPSTSW SPSTSW SPSTSW SPSTR62K R72K R52K R82KR42KVCCVCCVCCVCCVCCP 1P 2P 3P 4P5病房按键部分编码器部分AMBERCA 数码管显示D112U2A74ALS 0534U2B74ALS 0456U2C74ALS 0489U2D74ALS 041011U2E74ALS 04P 1P 2P 3P 4P 574ALS 04指示灯部分振荡电路&报警部芯片介绍四．整体电路五．调试出现的问题及解决方法1.在本次实验中，优先编码器本来使用的是74LS147,此芯片对应的是十输入四输出的BCD反码，当接入到数码显示管时，需要将BCD反码改成BCD正码。
对应的就要在输出的时候加入非门，由于实验器材的有限，所以使用74LS148编码器，此芯片的特点是八输入三输出，因此在对应的数码管中，本来是输入的BCD码，但现在只有三个端口输入，因此最高位应接低电平，其余端口依次接入。
2.当没有任何人按键时，数码管显示所产生的数字是7，对应的数字是0111，这与实验要求所产生的数字0也就是对应的BCD码0000相矛盾。
3.由555定时器构成的门铃中，第一个555定时器即实现单稳态的输出的时间是5秒，那就对应的时间T=.在第二个555定时器构成的多谐振荡器中要想实验频率不同的声响就必须改变其周期，多谐振荡器所产生的周期T是（R2+2R3）所对应的频率就是1/T,多谐振荡器C5的电容应选较大。
数字电路实验课程设计
数字电路实验课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路的基本概念，掌握常用的数字电路元件及其功能。
2. 学会分析简单的数字电路图，并能正确描述电路的工作原理。
3. 掌握数字电路的测试方法，能够运用测试仪器对电路进行调试和故障排查。
技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的数字电路，并进行实际搭建。
2. 培养动手操作能力，熟练使用数字电路实验设备，进行电路连接和测试。
3. 提高问题解决能力，通过实验分析，能够发现并解决数字电路中的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的团队合作意识，实验过程中能够相互协作，共同完成实验任务。
2. 激发学生对数字电路的兴趣，提高学习积极性，培养探索精神和创新意识。
3. 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。
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数字电路的基本知识和实践技能，通过实验课程，使学生在实践中深化理论认识，提高综合运用能力。
课程目标分解为具体学习成果，便于后续教学设计和评估，确保学生能够达到预期学习效果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 数字电路基础知识：介绍数字电路的基本概念、逻辑门电路、触发器等，参考教材第2章相关内容。
2. 常用数字电路元件：学习译码器、编码器、计数器、寄存器等元件的功能和应用，参考教材第3章相关内容。
3. 数字电路分析与设计：分析简单数字电路图，学会设计组合逻辑电路和时序逻辑电路，参考教材第4章相关内容。
4. 数字电路实验操作：教授实验操作规范，指导学生进行数字电路搭建、测试和调试，参考教材第5章相关内容。
5. 故障排查与问题解决：培养学生分析问题、解决问题的能力，学习数字电路故障排查方法，参考教材第6章相关内容。
教学内容安排如下：1. 第1周：数字电路基础知识学习。
2. 第2周：常用数字电路元件学习。
3. 第3周：数字电路分析与设计。
4. 第4周：数字电路实验操作及故障排查。
数字系统设计及实验实验报告
数字系统设计及实验实验报告一、实验目的数字系统设计及实验课程旨在让我们深入理解数字逻辑的基本概念和原理，掌握数字系统的设计方法和实现技术。
通过实验，我们能够将理论知识应用于实际，提高解决问题的能力和实践动手能力。
本次实验的具体目的包括：1、熟悉数字电路的基本逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。
2、掌握使用硬件描述语言（如 Verilog 或 VHDL）进行数字系统建模和设计。
3、学会使用相关的电子设计自动化（EDA）工具进行电路的仿真、综合和实现。
4、培养团队合作精神和工程实践能力，提高解决实际问题的综合素质。
二、实验设备和工具1、计算机：用于编写代码、进行仿真和综合。
2、 EDA 软件：如 Quartus II、ModelSim 等。
3、实验开发板：提供硬件平台进行电路的下载和测试。
4、数字万用表、示波器等测量仪器：用于检测电路的性能和信号。
三、实验内容1、基本逻辑门电路的设计与实现设计并实现与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等基本逻辑门电路。
使用 EDA 工具进行仿真，验证逻辑功能的正确性。
在实验开发板上下载并测试实际电路。
2、组合逻辑电路的设计与实现设计一个 4 位加法器，实现两个 4 位二进制数的相加。
设计一个编码器和译码器，实现数字信号的编码和解码。
设计一个数据选择器，根据控制信号选择不同的输入数据。
3、时序逻辑电路的设计与实现设计一个同步计数器，实现模 10 计数功能。
设计一个移位寄存器，实现数据的移位存储功能。
设计一个有限状态机（FSM），实现简单的状态转换和控制逻辑。
四、实验步骤1、设计方案的确定根据实验要求，分析问题，确定电路的功能和性能指标。
选择合适的逻辑器件和设计方法，制定详细的设计方案。
2、代码编写使用硬件描述语言（如 Verilog 或 VHDL）编写电路的代码。
遵循代码规范，注重代码的可读性和可维护性。
3、仿真验证在 EDA 工具中对编写的代码进行仿真，输入不同的测试向量，观察输出结果是否符合预期。
数字电路及系统设计课程设计
数字电路及系统设计课程设计
简介
数字电路及系统设计课程是电子信息类专业中的重要专业基础课程之一。
本课程旨在培养学生对数字电路和系统的设计、分析和实现能力，为学生后续的专业课程打好扎实的基础。
在本次课程设计中，我们将通过实际设计数字电路及系统的案例，来巩固和加深学生的理论知识。
设计目标
本次课程设计的目标是设计一款音乐播放器。
音乐播放器具有以下功能：•支持音乐文件的格式：mp3、wav、flac
•支持音乐文件的存储介质：SD卡、U盘、内置存储
•支持音量控制和播放模式切换
•支持LCD屏幕显示音乐信息和操作提示
设计思路
本次课程设计的核心是数字电路和系统的设计，因此我们将采用FPGA作为设计工具。
FPGA可以通过可编程逻辑单元来实现数字电路的设计。
我们将对音乐播放器的各个功能模块进行分析和设计，如下：
音频解码模块
因为音频文件的格式多种多样，不同的格式会有不同的压缩算法和解码方式。
我们将采用DSP模块解码音频数据，DSP模块是FPGA内部的数字信号处理模块，能够高效地实现音频解码。
1。
数字电路实验
实验一：数字实验箱的基本操作一、实验目的1、熟悉数字电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。
2、理解数字电路及数字信号的特点。
3、掌握数字电路的基本搭建方法4、熟悉数字电路实验的操作要求和规范。
二、实验设备与仪器数字电路实验箱、数字式万用表。
三、实验原理1、七段显示译码器——CC4511引脚图如图1-1示。
第8脚为负极，16脚为电源正极， A 、B 、C 、D 为BCD 码输入端，a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、h 为译码输出端，输出１有效，用于驱动共阴极LED 数码管2、七段数码显示器（共阴极）结构图如下图所示。
四、实验内容及方法1、熟悉数字实验箱的组成和各部分的基本作用。
2、将实验箱中的四组拨码开关的输出A i 、B i 、C i 、D i 分别接至CC4511的对应输入口，接上+5V 电源，然后按功能表的要求揿动四个数码的增减键和操作三个开关，观测盘上的四位数与LED 数码管显示的对应数字是否一致，以及译码显示是否正常，记入表4.10。
A B C D 显示数码A B C D 显示数码0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0111图1-1 七段显示译码器——CC 4511CC 45111 2 3 4 5 6 7 81615 1413 12 11 10 9V DD f g a b c d eB C LT BI LE D A V SS1．拨码开关的输出A i、B i、C i、D i的优先级别是怎么排列的，而CC4511的对应输入口A、B、C、D的优先级别又是怎么样的。
六、总结实验二、组合逻辑电路的设计与测试（1）（利用小规模集成芯片）一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。
2、学习并掌握小规模芯片（SSI）的基本测试方法及实现各种组合逻辑电路的方法。
3、学习用仪器检测故障，排除故障。
二、实验设备与仪器数字电路实验箱、数字式万用表、74LS00一片（四2输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）两片。
东南大学数电实验小系统设计F题 实验四
FPGA时序逻辑设计（F题）1.状态转移图
2.状态转移真值表
3.设计图
（1）状态机(状态计数器+移位计数器)
非顺序状态转移真值表
（2）收地址模块
两片74194级联（左）通过串行输入和右移实现读地址功能，两片74194通过并行置数实现保存地址功能（右），4片74194均仅在状态为010时工作，当X1=0时，右侧两片74194实行保持功能，当X1=1时实行置数功能
（3）收发数据模块
A收数据
两片74194级联（左）通过串行输入和右移实现读数据功能，两片74194通过并行置数实现保存数据功能（右），四片74194均在状态为011时工作，当X1=0时，右侧两片74194实行保持功能，当X1=1时实行置数功能
b发数据
A收数据
两片74194级联（左）通过并行置数和右移实现发数据功能，置数为00110011（33h），当状态为101时工作，数据右移时用异或门实现SCLK下降沿时触发
（4）完整原理图
将各个模块对应输入输出连接
4.仿真结果
收数据
发数据。
数字电路与系统设计实验报告
数字电路与系统设计实验报告学院：班级：姓名：实验一基本逻辑门电路实验一、实验目的1、掌握TTL与非门、与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。
2、熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。
二、实验设备1、二输入四与非门74LS00 1片2、二输入四或非门74LS02 1片3、二输入四异或门74LS86 1片三、实验内容1、测试二输入四与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。
2、测试二输入四或非门74LS02一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。
3、测试二输入四异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。
四、实验方法1、将器件的引脚７与实验台的“地（GND）”连接，将器件的引脚１４与实验台的十5Ｖ连接。
2、用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入。
拨动开关，则改变器件的输入电平。
3、将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯(LED)连接。
指示灯亮表示输出低电平（逻辑为０），指示灯灭表示输出高电平（逻辑为1）。
五、实验过程1、测试74LS00逻辑关系（1）接线图（图中Ｋ1、Ｋ2接电平开关输出端，LED0是电平指示灯）（2）真值表2、测试74LS02逻辑关系（1）接线图（2）真值表3、测试74LS86逻辑关系接线图（1）接线图（2）真值表六、实验结论与体会实验是要求实践能力的。
在做实验的整个过程中，我们首先要学会独立思考，出现问题按照老师所给的步骤逐步检查，一般会检查处问题所在。
实在检查不出来，可以请老师和同学帮忙。
实验二逻辑门控制电路实验一、实验目的1、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。
2、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。
3、学习分析基本的逻辑门电路的工作原理。
二、实验设备1、基于CPLD的数字电路实验系统。
2、计算机。
三、实验内容1、用与非门和异或门安装给定的电路。
2、检验它的真值表，说明其功能。
四、实验方法按电路图在Quartus II上搭建电路，编译，下载到实验板上进行验证。
北邮电子-数电综合实验报告
数字电路综合实验设计简易出租车计价器的设计与实现学院：电子工程学院班级： 2011211203学号： 2011210876姓名：孙月鹏班内序号： 04摘要本文介绍了利用Quartus II综合性PLD/FPGA开发软件，在MAXII数字逻辑实验开发板上实现简易出租车计价器功能的设计与实现方法.本方案采用自上而下的设计理念，将整体电路按照功能划分为分频、计数、控制、数码管显示电路、点阵显示电路等若干模块，模块内用VHDL语言完成逻辑设计，模块间用原理图进行连接,使整体可实现计费、计时等功能。
关键字：可编程器件模块化设计出租车计价器VHDL语言一、设计任务要求➢设计一台出租车计价器，不同情况下具有不同的收费标准。
基本要求：1．行驶公里：用时钟2秒钟表示出租车匀速行驶1公里。
在行车5公里以内，按起步价13元收费，超过5公里部分，以每公里2元收费。
燃油附加费每运次1元。
2．途中等待：用按键控制中途等待，等待少于（包括)5秒不收费，超过5秒后没等待3秒钟加收1元。
3．用数码管分时显示计费金额、行驶里程和等候时间.字母A表示当前处于显示计费金额状态，字母B表示当前处于显示行驶里程状态，字母C表示当前处于显示等候时间状态。
4．用按键控制出租车空驶、载客状态。
提高要求：1．用点阵滚动显示收费单据.2．具有夜间模式，基本单价加收20％的费用.出租车收费以元为单位，元以下四舍五入。
3．出租车行驶速度可调可控.4．多人乘车，分段计价。
5．自拟其他功能。
二、设计思路与结构框图1。
设计思路图1 结构框图由结构框图可以分析得出，该系统的的主体是计数控制器。
该系统由外部控制载客控制信号和等待控制信号,以时钟信号的翻转为计数依据，完成对时间、里程和费用的计数,并将结果通过数码管译码电路显示出来。
该系统的控制信号可由拨码或按键输入，时钟由开发板内部时钟分频得出，输出有点阵输出和数码管输出.因此，可将系统分为分频器、计数控制器、数码管译码和显示以及点阵显示四部分。
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。
数字电路综合实验-自动售货机
数字电路综合实验报告之简易自动售货机班级:姓名:班内序号:学号:日期:目录一、任务要求................................................................................ 错误！未定义书签。
二、系统设计 (4)1.结构框图 (4)2流程图 (5)三、波形分析及波形仿真 (6)⒈主程序 (8)⒉分频模块 (13)⒊防抖模块................................................................................................................ 错误！未定义书签。
⒋点阵模块................................................................................................................ 错误！未定义书签。
⒌译码模块................................................................................................................ 错误！未定义书签。
⒍中心模块................................................................................................................ 错误！未定义书签。
五、功能说明及资源利用情况 ....................................................... 错误！未定义书签。
1.功能说明.................................................................................................................... 错误！未定义书签。
实验七multisim数字电路原理图设计
电子线路设计软件课程设计报告实验内容：实验七multisim数字电路原理图设计一、实验目的1、认识并了解multisim的元器件库；2、学会使用multisim绘制电路原理图；3、学会使用multisim里面的各种仪器分析数字电路；二、Multisim10 的菜单栏1.File菜单该菜单主要用于管理所创建的电路文件，对电路文件进行打开、保存等操作，其中大多数命令和一般Windows应用软件基本相同，这里不赘述。
下面主要介绍Multisim 10.0的特有命令：●Open Samples：可打开安装路径下的自带实例；●New Project，Open Project，Save Project和Close Project：分别对一个工程文件进行创建、打开、保存和关闭操作。
一个完整的工程包括原理图、PCB文件、仿真文件、工程文件和报告文件；●Version Control：用于控制工程的版本。
用户可以用系统默认产生的文件名或自定义文件名作为备份文件的名称对当前工程进行备份，也可恢复以前版本的工程；●Print Options：包括两个子菜单，Print Circuit Setup子菜单为打印电路设置选项；Print Instruments子菜单为打印当前工作区内仪表波形图选项。
2.Edit菜单“编辑”菜单下的命令主要用于在绘制电路图的过程中，对电路和元件进行各种编辑操作。
一些常用操作，例如，复制，粘贴等和一般Windows应用程序基本相同，这里不再赘述。
下面介绍一些Multisim10.0特有的命令。
●Delete Multi-Page：从多页电路文件中删除指定页。
执行该项操作一定要小心，尽管使用撤销命令可恢复一次删除操作，但删除的信息无法找回；●Paste as Subcricuit：将剪贴板中已选的内容粘贴成电子电路形式；●Find：搜索当前工作区内的元件，选择该项后可弹出对话框，其中包括要寻找元件的名称、类型及寻找的范围等；●Graphic Annotation：图形注释选项，包括填充颜色、类型、画笔颜色、类型和箭头类型；●Order：安排已选图形的放置层次；●Assign to Layer：将已选的项目（例如，REC错误标志、静态指针、注释和文本/图形）安排到注释层；●Layer Setting：设置可显示的对话框；●Orientation：设置元件的旋转角度；●Title Black Position：设置已有的标题框的位置；●Edit Symbol/Title Block：对已选定的图形符号或工作区内的标题框进行编辑。
基于LabVIEW的虚拟数字电路实验系统的设计说明
基于LabVIEW的虚拟数字电路实验系统的设计摘要当今社会在校学生人数急剧增加，传统的实验仪器已不能满足实验需要，学生的实际实验训练得不到满足，尤其是理工科学生，没有实验训练，抽象的理论知识很难理解。
随着低成本高性能的计算机资源普及运用，数字化仪器平台逐渐取代传统电子仪器已成为一种趋势。
如果把虚拟仪器运用到实验教学和科研中，不但可以节约大量仪器设备的需要，也提高了实验教学和科研的效率和质量。
数字电路作为电子信息类各专业的主要技术基础课程之一，其实践实验环节尤为重要。
用虚拟仪器技术构建数字电路实验系统，将广泛的应用到实验教学中。
关键词：虚拟仪器技术，数字电路，实验系统，LabVIEWABSTRACTIn today's society, the number of students increased exponentially, The traditional experimental apparatus has been unable to meet the need of experiment, Students do not meet the actual experiment training, Especially for students of science and Engineering, No experimental training, Abstract theory is hard to understand.With low cost and high performance computer resources use, Digital instrument platform gradually replaced the traditional electronic instrument has become a trend. If the virtual instrument used in the experiment teaching and scientific research, Not only can save a large amount of equipment needs, but also improve the experimental teaching and the scientific research quality and efficiency. Digital circuit for electronic information majors mainly technical basic course of, The experimental practice link is particularly important. Using the virtual instrument technology to construct digital circuit experiment system, will be widely applied in the experimental teaching. Keywords: virtual instru ment technology , digital circuit , experiment System , LabVIEW目录第一章绪论 (4)一、课题提出的背景和意义 (4)二、毕业设计的任务 (4)第二章虚拟仪器概述 (5)第三章 LabVIEW在数字电路实验中的应用 (10)第四章数电路实验系统的设计 (14)一、组合逻辑电路实验 (14)1、全加器 (14)2、全减器 (15)3、译码器 (16)4、数据选择器 (18)二、时序逻辑电路实验 (19)1、RS触发器 (19)2、JK触发器 (21)3、计数器 (22)三、综合设计实验 (23)1、信号发生器 (23)2、七段数码管 (25)3、时钟及秒表计时器 (27)总结 (29)致 (30)参考文献 (31)第一章绪论一、课题提出的背景和意义实验教学是培养学生创新思维和实践能力的重要环节。
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实验3.3 数字电路小系统设计 （6学时分2次完成）钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能，在定时控制、定时检测等方面也有广泛应用。
一、实验目的设计一个包含脉冲波形产生、计数、译码、显示及控制逻辑等部件的数字，并在面包板上实现。
二、实验思路和实验前准备1．熟悉译码器的逻辑功能一个译码器是将输入确定位数二进制代码的不同组合“翻译”成不同的对应输出信号。
常用的译码器有教材上介绍的3－8译码器74LS138，即输入有3位二进制，其对应的8种组合分别与一个输出对应，其逻辑符号如图3.3.1。
当所有74LS138的输入控制端有效时，输出与输入最小项的对应关系是i i m Y （i ＝0，1，…7）。
因此教材中已经介绍了它可以实现多输出逻辑函数。
但在数字系统的设计中，译码器的另一个更为重要的作用是地址译码，也就是说，译码器将A 0、A 1、A 2输入的三位地址“翻译”成8个输出信号，A 0、A 1、A 2的一个确定值仅对应有一个输出为低电平有效。
一般在数字计算机系统中，译码器的这8个输出信号分别接到其它器件的片选端CS （Chip Select ），其上的横线代表片选信号是低电平有效，即低电平选中该芯片，它就可以与计算机通信数据。
因此74LS138的8个输出最多可以连接8个计算机外设图3.3.1 74LS138逻辑符号图图3.3.2 IBM —PC/XT 系统主板 I/O 接口地址译码电路接口，而任一时间最多只选中一个工作。
图3.3.2就是早期的PC 计算机使用74LS138译码器构成计算机中DMA 控制器8237、中断控制器8259A 、计数/定时器T/C （8253）、并行可编程接口PPI （8255A ）、DMA 页面寄存器及NMI 屏蔽寄存器的片选或控制端。
根据图中连接方法，可得到各芯片或寄存器的地址空间如图3.3.2右面所列。
在信号AEN=1时，大家分析图中所标的各个芯片的地址范围是否正确？这一部分在学习微型计算机原理时会有更深刻的体会。
译码器还有许多其它的型号，与集成逻辑门中介绍的方法一样，可以在丰富的网络资源中得到找到需要的相关信息。
另外，在实验前，有必要先介绍一下器件符号的概念，对于同一个器件的逻辑符号图或引脚图，不同的器件手册或教材使用的引脚符号和表示形式都不一样，也许大家在学习过程中已经注意到这一点。
为了与教材保持一致，我们对逻辑符号图进行规范，即逻辑符号框图内所有变量均为正逻辑（即框内符号上没有非号），逻辑符号框图外输入端的小圆圈表示该输入控制端为低电平有效，而输出端的小圆圈表示反码输出。
即小圆圈实现了逻辑非运算，那么逻辑符号框图外对应的每个引脚的符号或变量名就默认为：当逻辑符号框图外引脚没有小圆圈时，那么该引脚对应的变量名与框图内符号一样，但用斜体表示是变量。
例如，图3.3.1中的A 0、A 1、A 2和E 3；当框图外引脚有小圆圈时，那么该引脚对应的变量名是在框内符号上冠一非号，例如，图3.3.1中的0Y 、1Y 、…7Y 、2E 和1E 。
以后框图外引脚对应的变量名不再标出，但使用时按照以上规定。
但要注意这只是教材的规定，并不是标准，其它的参考书或器件手册中的标法可能会五花八门。
因此，使用器件时，大家学会使用器件的方法是最重要的，这样面对不断出现的新器件才不会束手无策。
通过大量的使用集成器件，大家会发现使用中小规模的集成器件只要了解以下几点即可：1） 当输入信号端有小圆圈（一般是控制输入端），表示该端为低电平有效，当输出信 号端有小圆圈，表示器件工作时该端输出低电平有效；2） 多控制端芯片只有当所有控制端同时有效时，才可以实现芯片的逻辑功能； 3） 如果资料中给出了器件的功能表，要学会看对应的功能表，器件功能以功能表为准； 4） 资料也是经常会有出错的情况，遇到问题可以通过实验来最后验证。
2. 集成计数器计数器的功能是累计输入脉冲个数。
它是数字系图3.3.3 74LS393管脚图统中使用最为广泛的时序逻辑部件。
计数器的种类非常繁多，为了降低集成电路的价格，所以厂家会批量生产通用的十六进制（二进制）和十进制计数器。
虽然有通用的十六进制和十进制计数器，但实际应用中时常会用到其它进制计数，比如，数字钟的24和60进制等，对于其它进制计数器的设计，可以通过教材中介绍的使用反馈的方法来实现。
例如，现有一块十六进制计数器74LS393，其功能如表3.3.1，管脚符号如图3.3.3。
使用74LS393的清0端MR 端作为反馈清0，实现十进制计数器如图3.3.4所示。
图3.3.5给出了24进制计数器设计举例。
3. LED （Light Emitting Diode ）显示器（七段数码管）LED 显示器在许多的数字系统中作为显示输出设备，使用非常广泛。
它的结构是由发光二极管构成如图3.3.6所示的a 、b 、c 、d 、e 、f 和g 七段，并由此得名，实际上每个LED 还有一个发光段dp ，一般用于表示小数点，所以也有少数的资料将LED 称为八段数码管。
LED 内部的所有发光二极管有共阴极接法和共阳极接法两种，即将LED 内部所有二极管阴极或阳极接在一起并通过com 引脚引出，并将每一发光段的另一端分别引出到对应的引脚，LED 的引脚排列一般如图3.3.6所示，使用时以具体型号的LED 资料为依据。
通过点亮不同的LED 字段，可显示数字0，1,┅，9和A ，b ，C ，d ，E ，F 等不同的图3.3.5 用74LS393实现24进制计数器图3.3.4 用74LS393实现10进制计数器字符及自定义一些段发光代表简单符号。
图3.3.7为LED 的使用举例，图中的LED 为共阳极接法，因此，com 端接5V 电压，其它引脚端通过限流电阻接到锁存器74LS373的输出，当各段输入端为逻辑“1”，对应的LED 不亮；各段输入端为逻辑“0”时，对应LED 才发亮。
使用时要根据LED 正常发光需要的电流参数估算限流电阻取值。
电阻取值越小，电流大，LED 会更亮，但要注意长时间过热使用烧坏LED 。
在实验中当共阳极LED 与74LS47译码器配合使用时，因为不是每个引脚接限流电阻，故需要在总回路中限流，应在com 端 图3.3.6 LED 结构和引脚和V cc 之间串接1个470Ω限流电阻，如图3.3.6所示LED 多数情况用于显示十进制数字，要将0～9的数字用7段显示，必须将数字转换为LED 对应七段码的信息，比如，要显示“0”，就是让a 、b 、c 、d 、e 和f 段发光，显示“1”， 让b 和c 段发光，等等如表3.3.2所示。
然后根据LED 是共阴极还是共阳极接法确定LED 各输入端应接逻辑1还是逻辑0，如果是共阳接法，要显示“0” 时，a 、b 、c 、d 、e 和f 段就要输入逻辑0，共阴极接法则恰巧相反。
也就是说，对于共阴极和共阳极两种不同的接法，显示同一个字符时，对应的显示段码是不同的，互为反码。
表3.3.2列出了这两种接法下的字形段码关系表。
表中的段码数字是以LED 的8段与二进制字节数以下列对应关系为前提得到的：图3.3.7 LED 显示举例D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0dp g f e d c b a表3.3.2 BCD 码与LED 相应发光段对照表比如为了显示“0”，对应共阴极应该使D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0 = 00111111B ，即3FH ；对共阳极应该使D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0 = 11000000B ，即C0H 。
如表3.3.3所示，从表中可以看出，对于同一个显示字符，共阴极和共阳极的七段码互为反码。
将待显示内容“翻译”为LED 段码的过程，可以由软件查表方法实现译码，这在学习微型计算机有关课程时会使用。
也可以采用专用芯片，比如，带驱动的LED 七段译码器74LS47及74LS48、74LS49等，依靠硬件实现译码。
表3.3.3 7段LED 显示器字符段码表4．七段译码器七段译码器也称为BCD —七段显示译码器，顾名思义，它是将输入的BCD 码翻译成LED 显示该BCD 的七段信息输出。
七段译码器有输出低电平有效和高电平有效的多种型号。
当选用的LED 是共阳极接法时，应使用低电平输出有效的七段译码器，如7446和7447等；当选用的LED 是共阴极接法时，应使用高电平输出有效的七段译码器，如7448和7449（OC 输出）等。
七段译码器驱动LED 的原理如图3.3.8所示，图中的“？”是表示LED 和七段译码器之间一般还要接限流电阻或其它匹配电路，或者驱动译码器是OC 输出，需要接上拉电阻。
七段译码器内部一般包含了LED 的驱动电路，驱动共阳极LED 的译码器（输出低电平对应段亮）驱动电流一般较大（灌电流），如果该电流与LED 器件的正常工作电流近似，那么可以直接驱动LED ，如果驱动电流大于LED图3.3.8 七段译码显示原理框图正常电流许多，那么两者之间要加限流电阻，根据LED的参数估算限流电阻的大小；如果七段译码器驱动能力不够大，特别是驱动共阴极LED时，可以在两者之间加适当的上拉电阻，比如7448驱动共阴极的BS201时，要LED有正常显示亮度就要加上拉电阻。
LED也有多种型号，如BS211、BS212、BS213为共阳型；BS201、BS202、BS203为共阴型。
每种型号的LED厂家手册都提供了详细功能及参数介绍（可以通过资料或网络查找），比如，七段共阴磷砷化镓显示器BS201主要参数：1)消耗功率P M＝150mW2)最大工作电流I FM＝100mA3)正常工作电流I F＝40mA4)正向压降V F ≤ 1.8V5)发红色光6)BS201燃亮电压为5v共阴极BS202LED的P M＝300mW，I FM＝200 mA，I F＝60mA，V F ≤ 1.8V，V R≥5V，发红光。
实验中采用七段共阳极数码管（TFK－433）和74LS47七段驱动器，查找它们的详细资料，分析两者之间应如何连接？画出连线图。
5．多个LED的动态扫描显示在许多实际的系统中，经常需要多个LED显示系统的信息，比如，数字钟实验要显示时、分和秒信息，就必须要6个LED，对这些LED的控制也可以和上面一位LED显示器一样，采用6个七段译码器驱动每一个LED,并使所有LED的公共端始终接有效信号，即共阴极LED公共端接地，共阳极LED公共端接电源。
这种LED显示方式称为静态显示方式。
采用静态方式,LED亮度高，但这是以复杂硬件驱动电路作为代价的，硬件成本高。
因此,在实际使用时,特别是有微处理器的系统中，如果用多位的LED显示,一般采取动态扫描方式、分时循环显示，即多个发光管轮流交替点亮。