数字电路课程设计 报 告
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设计一个一位十进制加减法++数字电路课程设计报告一位十进制加减法++数字电路课程设计报告摘要:本文介绍了一位十进制加减法++数字电路课程设计的具体实现步骤。
通过串行和并行方式,使用ALU模块实现对数字的加减法运算,并模拟真实的计算机系统。
最后,将实现的电路连接到FPGA上,并在XilinxISE环境中进行调试和测试。
关键词:十进制加减法; ALU; FPGA; XilinxISE1 绪论随着信息技术的发展,数字电路处理能力也越来越强大。
在数字电路设计中,加减法运算是最基本的运算,因此如何实现十进制加减法++数字电路设计成为研究的重点。
本文将介绍一位十进制加减法++数字电路设计的具体实现步骤,并将实现的电路连接到FPGA上,并在XilinxISE环境中进行调试和测试,以便快速实现和调试。
2 原理说明十进制加减法++数字电路设计是一种实现数字加减法运算的电路,它可以通过串行或并行的方式来实现,主要包括以下几部分:(1) 数据输入:数字输入的格式一般为二进制、八进制、十进制或十六进制,可以使用输入设备(如键盘、指针装置等)输入;(2) ALU模块:ALU模块(算术逻辑单元)是实现加减法运算的最主要组成部分,它包括算术逻辑和控制逻辑;(3) 数据输出:数据输出的格式一般为二进制、八进制、十进制或十六进制,可以使用输出设备(如显示器、打印机等)进行输出;(4) 控制逻辑:控制逻辑主要由指令和控制状态机构成,控制状态机负责控制ALU模块的加减法运算,而指令则控制整个系统的运行状态。
3 电路设计(1)ALU模块设计:由于加减法运算是ALU模块的主要功能,因此该模块必须具备加减法运算的能力,同时应具备移位、带符号处理、移位定位、逻辑运算等功能。
(2)控制逻辑设计:为了控制ALU的加减法运算,必须设计一套控制逻辑,该控制逻辑主要由指令和控制状态机构成,指令用于控制系统的运行状态,而控制状态机则控制ALU模块的加减法运算,实现真实的计算机系统。
数字电路课程设计报告设计课题:直流稳压电源专业班级:生物科学试点(电信双学位)学生姓名:周莹学号:2005221107100076指导教师:赵柏树设计时间:2009.3.18直流稳压电源一:设计指标:技术要求:额定输出电压:12v,10-14v连续可调;额定输出电流1.5A;。
输出电阻不大于0.5 ;满载纹波峰峰值小于60mv;稳压系数Sv≤3×10-3;主要测量内容:最大输出电流,输出电阻,纹波峰峰值,稳压系数,电压调整率。
二:设计图与思路:1.主电路图:2.设计思路:三:单元电路设计原理分析:1:降压模块:由于输入电压为220V交流,而输出而定电压为10V,因此现将电压降压到20V,即采用变比为8:1,最大输出2A以上的变压器降压。
2:整流及斩波模块:由于输入电压为220V交流,而输出为恒流电流,这样我们可以利用整流桥,将降压后的电路整流为直流,再经过LM7812、LM7824和LM7815\LM7915输出+12、+24V和+15V\-15V的直流电,共恒流电路利用。
3.恒流电路原理基于模拟器件的模拟反馈压控方案。
该方案采用三极管或集成运放,组成电流串联负反馈电路,三级管或运放工作在深度负反馈状态下,具有良好的压控恒流特性。
典型的电路结构如图2所示。
图2中,Re相当于取样电阻,输出RL上的电流通过Re在运放的输入端形成负反馈,由运放的虚短虚断,忽略三极管的基极电流,则可得到输出电流IL的表达式:图2 模拟反馈压控方案典型电路IL=Vi / Re此方案实质上是由模拟器件作为了控制器,调节速度快,系统的跟随性好,即动态性能优越。
根据这个原理设计了以下电路.该设计运算放大器与晶体管组成达林顿电路构成电压跟随器。
利用晶体管平坦的输出特性即可得到恒流输出。
由于跟随器是一种深度的电压负反馈电路,因此电流源具有较好的稳定性。
R3采用8Ω水泥电阻,使其温度影响减至较小。
由虚短和虚断原则可知,流过采样电阻R3的电流ⅠR为:ⅠR=Uo/R3负载电流只与固定参数有关,比较适合我们的设计。
数字电路课程设计的报告电⼦技术课程设计报告题⽬:数字计步器院系:物理与电⽓信息⼯程学院专业:电⽓⼯程及其⾃动化组长:郭天朋学号: 20120604046 组员 1 :吕殿鹏学号: 20120604047 组员 2 :马奔腾学号: 20120604048 组员 3 :马冲学号: 20120601007 组员 4 :刘晓坦学号: 20121401045 指导教师:蔡⽂霞2014年6⽉25⽇电⼦技术课程设计报告⼀、选题⽬的和意义:⼈们越来越注重⾃⼰的健康,跑步成为⼀种⽅便⽽⼜有效的锻炼⽅式。
但是如何知道⾃⼰跑了多少步,多远的路程?计步器可以帮助⼈们实时掌握锻炼情况。
它的主要功能是检测步数,通过步数和步幅可计算⾏⾛的路程。
步幅信息可通过⾏⾛固定的距离如20m来计算或是直接输⼊,⾼级的计步器还可以计算⼈体消耗的热量。
本课题的设计有深远意义,尤其是对那些⽼年⼈以及⼀些待复健康的病⼈来说是⼀个⾮常好的辅助医疗设备。
要实现检测步数⾸先要对⼈⾛路的姿态有⼀定了解。
⾏⾛时,脚、腿、腰部,⼿臂都在运动,它们的运动都会产⽣相应的加速度,并且会在某点有⼀个峰值。
从脚的加速度来检测步数是最准确的,但是考虑到携带的不⽅便以及实验室⽔银开关的诸多不便,我们⽤⼀个逻辑开关或者脉冲信号来来代替脚的每⼀次⾛步所引起的振动。
本课设主要是运⽤了逻辑元件74LS161的计数功能,把四个74LS161逻辑元件逐次相联起来,已达到⽤4个数码管显⽰4位有效数字的计步器,并且可以按照⼗进制向⾼位进位。
通过逻辑开关的功能控制整个计步器的计数与暂停。
第⼀个74LS161元件的CP接⼊逻辑开关,输出接⼊第⼆元件的脉冲信号接⼊⼝,依次将四个元件级联。
本设计数字计步器就是按照这个程序来达到进位计数的功能,和计数器的功能相似。
数字计步器在⽇常⽣活中主要运⽤在医疗健⾝等电⼦产品中,如数字跑步器、计步器等诸多相关电⼦设备。
该设计可以合理运⽤到⼤范围的产品设计中,提⾼现代电⼦产品⽔平,更好的服务于社会,有着很⼴⼤的发展前景和⽤途。
《数字逻辑电路设计》课程设计报告题目:红绿灯控制器指导教师:***设计人员:李璧江学号:**********班级:电信132日期:2015.5.7目录第I 条学习目的 (3)节1.01 设计起源 (3)节 1.02 设计目的 (3)第II 条设计任务书及基本要求 (3)节 2.01 基本要求 (3)节 2.02 设计任务书 (4)节 2.03 设计的一般方法及提示 (5)第III 条设计框图及整机概述 (5)第IV 条各单元电路的设计方案及原理说明 (6)节 4.01 计数器的连接和置数 (6)节 4.02 计数器的选通和转换处理 (8)节 4.03 交通灯的连接 (10)第V 条调试过程及结果分析 (11)节 5.01 计数器调试 (11)节 5.02 数码管显示调试 (11)节 5.03数码管的连接 (11)节 5.04 计数器的选通和转换调试 (12)第VI 条设计丶安装及调试中的体会 (14)第VII 条对本次课程设计的意见及建议 (15)第VIII 条附录 (16)节8.01 元器件清单 (16)节8.02 整机逻辑电路图 (16)第 I 条学习目的节 1.01设计起源数字电路发展到今天,其设计思想,方法,手段的变化。
节 1.02设计目的1、掌握数字系统的分析和设计方法;2、能够熟练地、合理地选用集成电路器件;提高电路布局、布线及检查和排除故障的能力;3、培养书写综合实验报告的能力。
第 II 条设计任务书及基本要求节 2.01基本要求1、根据设计任务要求,从选择设计方案开始,首先按单元电路进行设计,选择合适的元器件,最后画出总原理图。
2、通过仿真、电路调试,能实现相应的计时功能、逻辑功能,直至实现任务要求的全部功能。
对电路要求布局合理、走线清楚、工作可靠。
3、写出完整的课程设计报告,其中包括调试中出现异常现象的分析和讨论。
节 2.02设计任务书任务:红绿灯控制器基本设计要求:仿真实现,设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能(1)东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮。
数字电子技术课程设计报告一、设计目的和任务:本设计项目旨在设计一个数字钟,能够显示当前时间,并具备时间设置功能。
主要任务包括:设计数字时钟的电路原理图、PCB布局,选取合适的数码管和时钟芯片,完成数字时钟的硬件组装和软件编程。
二、设计原理和方案:1.数码管原理:数码管是一种显示设备,由8段共阳极(或共阴极)、7段共阴极(或共阳极)的LED组成。
每个LED可以独立控制亮灭,通过对应的引脚控制可以达到显示不同数字的效果。
2.时钟芯片原理:时钟芯片是一种集成电路,能够提供精确的时间信号。
通过和微处理器或微控制器的连接,可以实现对时间的读取和设置功能。
本设计方案采用四位共阴极的数码管显示当前时间,以及四个按键实现时间设置功能。
时钟芯片选用DS1302,它具备低功耗、抗干扰和精准计时等特点,通过SPI接口连接到单片机。
三、硬件设计:1.数码管显示电路:将四位共阴极数码管的8个段接口分别连接到单片机的GPIO口,通过控制GPIO口的电平变化,实现数码管显示0-9的数字。
2.时钟芯片连接电路:将DS1302的SCK、RST和DAT引脚分别接到单片机的SPI接口的对应引脚,以实现单片机和时钟芯片之间的信息交换。
3.按键电路:设计四个按键实现时间设置功能,通过连接到单片机的GPIO口,通过检测按键的状态变化来触发相应的时间设置操作。
四、软件设计:1.时钟初始化:在程序启动时,先进行时钟芯片的初始化,设置年月日时分秒的初始值。
2.读取时间:通过SPI接口读取时钟芯片的时间信息,包括年月日时分秒。
3.显示时间:将读取到的时间信息转换成相应的数字,通过控制数码管的GPIO口实现数字的显示。
4.时间设置:通过检测按键的状态变化,触发相应的时间设置操作,将设置的年月日时分秒信息写入到时钟芯片中。
五、结果和分析:经过硬件组装和软件编程,实现了数字时钟的设计。
通过按键可以设置时钟的年月日时分秒信息,数码管能够准确地显示当前时间。
数电课程设计报告郑州科技学院《数字电子技术》课程设计题目____________________学生姓名专业班级学号院(系)指导教师完成时间 2013年月日目录1课程设计的目的 (1)2课程设计的任务与要求…………………………………………23设计方案与论证 (3)3.1 (3)3.2 (4)4设计原理及功能说明 (5)5单元电路的设计(计算与说1明) (5)6硬件的制作与调试 (5)7总结 (10)参考文献 (15)附录1:总体电路原理图 (18)附录2:元器件清单 (19)2一、总体概述1.1 设计意义随着社会的不断进步和科学技术,经济的不断发展,人们生活水平得到很大的提高,汽车已经广泛的进入了人们的生活。
而作为汽车电路重要的组成部分---汽车尾灯控制系统,人们对它的认识还存在许多的局限性,还有待我们继续对其进行研究和探讨。
所以设计一套更好更合理的汽车尾灯系统,对汽车业的发展,对经济的发展有着深远的影响。
1.2 设计目的通过本课程的设计,我们应该做到:(1)更好的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,增强我们理论联系实际的能力,提高学生电路设计和分析能力。
(2)通过实践,在理论指导下有所创新,为后继专业课的学习和日后工程实践奠定基础。
1.2 设计要求汽车尾灯的控制电路由三个按键组成,分别对应左转,右转和刹车。
汽车尾灯左右两侧各有三个指示灯(用发光二极管模拟),汽3车正常远行时指示灯全灭;右转弯时,右侧3个指示灯按右循环顺序点亮;左转弯时左侧三个指示灯按左循环顺序点亮;临时刹车时所有指示灯同时闪烁。
1.3 设计特点(1)增加了新功能有应急显示,减速转弯显示,倒车显示。
(2)将转弯灯,刹车灯,倒车灯分开了,且根据不同的功能选用了不同颜色的LED灯。
这样不仅使电路更加简单,还更加符合实际情况。
(3)还特别增加了尾灯的自检功能,即尾灯不能正常工作会在仪表盘的对应灯上显示出来,及时提醒驾驶员去更换尾灯。
毕业论文--数字电路课程设计报告--基于1602液晶屏的数字万年历Verilog版基于1602液晶屏的数字万年历(Verilog版)课程名称:数字电路课程设计专业:集成电路设计与集成系统基于1602液晶屏的数字万年历(Verilog版)一.设计要求1.基本功能设计一个数字钟,能够显示当前时间,分别用6个数码管显示小时、分钟、秒钟的时间,秒针的计数频率为1Hz,可由系统脉冲分频得到。
在整点进行提示,可通过LED闪烁实现,闪烁频率及花型可自己设计。
能够调整小时和分钟的时间,调整的形式为通过按键进行累加。
具有闹钟功能,闹钟时间可以任意设定(设定的形式同样为通过按键累加),并且在设定的时间能够进行提示,提示同样可以由LED闪烁实现。
2.扩展功能设计模式选择计数器,通过计数器来控制各个功能之间转换。
调整当前时间以及闹钟时间,在按键累加的功能不变的基础上,增加一个功能,即当按住累加键超过3秒,时间能够以4Hz的频率累加。
用LCD液晶屏来显示当前时间及功能模式。
二.设计分析及系统方案设计1.要求分析:基于FPGA实际并发处理的特点,对于实现数字万历年系统,相比于任何嵌入式处理器而言,其特点和优势将得以更加全面体现。
数字万年历中所有模块都将基于基准时钟源进行处理,结合FPGA本身的特点,在时钟源下可进行精确计数,可轻易而产生十分精确的万年历时间。
基础部分:万年历可包括以下时间处理模块:基于秒时钟计数器进行判断处理。
①秒,分,时。
②星期,上/下午。
③日,月,年。
④闹钟功能部分:①时间设定:使用四个按键进行控制,分别是:设置复位按键,设置移位键,功能“加”键,功能“减”键。
②整点报时部分:使用7个绿色LED作为提示灯。
③闹钟提示部分:使用16个红色LED作为闹钟报时提示。
显示部分:使用LCD1602液晶显示屏作为万年历的主显示屏,闹钟显示部分使用6个7段数码管。
2.方案设计基于FPGA的特点以及本万年历系统自身功能特点的实现方式。
五邑大学数字电路课程设计报告题目:出租车计价器院系信息工程学院专业通信工程学号学生姓名指导教师报告题目:出租车计价器一、题目的要求和意义题目要求:租车计价器使用中小型集成电路和门电路设计出租车计价器要求完成以下功能●使用555定时器产生一个20ms的周期信号作为时钟信号。
●每1s的时间代表行驶1公里,每公里的收费为2元。
●有开始计价的按键和停止计价的按键。
●使用两位数码管动态显示所需收的费用,单位为元。
出租车计价器的设计任务分解成时钟模块、计时显示模块这样两个部分组成,如图1-1所示。
图1-1 出租车计价器框图我负责的是第二部分的即使显示模块。
系统总功能为:第一部分分别产生1s的计数信号和20ms扫频信号。
第二部分接收计数信号,数码管从0开始计数,每秒2的累加。
系统有暂停和复位功能。
意义:随着社会的进步以及人们生活水平的日益提高都促使交通工具的不断变化,无论是在大城市或是中小城市越来越多的出租车公司不断的出现。
出租车的出现方便了人们的生活,对于现在快节奏生活方式的人们来说出租车无疑是最好的交通工具。
那么其收费的方式自然而然就被给予关注,比如收费标准以及行驶里程等。
这时出租车计价器就在乘客和司机之间充当一个重要的角色了。
出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则,它是出租车行业发展的重要标志,是租车中最重要的工具。
它关系着交易双方的利益。
具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。
因此,汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。
现在我们就利用中小型集成电路和门电路来设计一个性能可靠、精准度高的出租车计价器。
1.培养学生根据需要选学参考书,查阅手册,图表和文献资料的自学能力,通过独立思考﹑深入钻研有关问题,学会自己分析解决问题的方法。
2.利用所学过的知识,通过设计计算﹑元件选取﹑电路板制作调试等环节,初步掌握工程设计的技能。
3.掌握常用仪表的正确使用方法,学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法,使学生巩固和加深对数字逻辑电路的理论知识,锻炼学生的动手能力。
十进制加减法数字电路课程设计报告Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998设计名称:设计一个一位十进制加减法器设计内容:1、0-9十个字符和“+”“-”分别对应一个按键,用于数据输入。
2、用一个开关控制加减法器的开关状态。
3、要求在数码显示管上显示结果。
设计目的与要求:1、学习数字逻辑等电路设计方法,熟知加减法器、编码器、译码显示的工作原理及特点;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:利用多功能虚拟软件Multism8进行电路的制作、调试,并生成文件。
器材:74LS283或者4008, 4个异或门(一片74LS86)(减法);74LS08,3输入或门(加法) 设计原理:图1分析:如图1所示,第一步置入两个四位二进制数(要求置入的数小于1010),如(1001)2和(0111)2,同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9和7;第二步通过开关选择运算方式加或者减;第三步,若选择加运算方式,所置数送入加法运算电路进行运算,同理若选择减运算方式,则所置数送入减法运算电路运算;第四步,前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。
设计过程(步骤)或程序代码:实验电路:1:减法电路的实现:(1):原理:如图1所示(如下),该电路功能为计算A-B。
若n位二进制原码为N原,则与它相对应的补码为N补=2n-N原,补码与反码的关系式为N 补=N反+1,A-B=A+B补-2n=A+B反+1-2n(2):因为B○+1= B非,B○+0=B,所以通过异或门74LS86对输入的数B求其反码,并将进位输入端接逻辑1以实现加1,由此求得B的补码。
加法器相加的结果为:A+B反+1,(3):由于2n=24=(10000)2,相加结果与相2n减只能由加法器进位输出信号完成。
当进位输出信号为1时,它与2n的差为0;当进位输出信号为0时,它与2n差值为1,同时还要发出借位信号。
《数字电路与自动化》课程设计报告数字智能四路抢答器班级:姓名:学号:小组成员:日期:年月日一、设计目的1、认识基本逻辑门电路的功能,及其使用方法。
2、掌握译码器、编码器的工作原理和特点。
3、掌握译码的逻辑功能,了解常用集成译码器件的使用方法。
4、进一步加深VHDL语言的编程能力。
5、验证组合逻辑电路的逻辑功能,与设计方法,实现组合逻辑电路设计的理论与实际相结合。
6、掌握计数器的功能及使用方法,并且了解ne555的逻辑作用。
二、设计要求基本要求:1、设计一个可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
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,同时二极管亮灯提示,封锁抢答按钮即禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
4、该抢答器具有定时(25秒并且时间可调)抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后,定时器开始计时,定时显示器显示时间,若无人抢答,倒计时结束时,二极管亮灯。
参赛选手在设定时间(25秒)内抢答有效,抢答成功,发光二极管亮,同时定时器停止计时,抢答显示器上显示选手的编号,定时显示器上显示抢答时间,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。
发光二极管发光提示,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25。
6、可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1Hz的脉冲信号,作为定时计数器的CP信号。
要求扩展:*7、可利用PCB制版;*8、可调抢答时间;*9、时间计时可逆;*10、无线抢答。
三、方案论证与比较方案一:利用一个74LS148编码器与两个74LS279触发器以及CD4511译码器构成抢答电路,用两片74LS192及两个74HC00与非门、八个74HC32或门、一个ne555产生1秒的脉冲,构成进制计数器,用六个74LS04非门、一个与门7408、一个74LS21来实现抢答部分与计时部分的连接,用开关控制脉冲达到暂停与复位,时间到用发光二极管亮来实现报警。
数字电路课程设计设计报告学院:计算机与信息学院姓名:学号:班级:通信班指导老师:许良凤吴从中设计题目一:智力竞赛电子抢答器1.设计任务与要求(1)通道数8个,每路设置一个抢答按钮, 供抢答者使用。
(2)电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。
在主持人将系统复位并发出抢答指令后,若参赛者按抢答开关, 则该组指示灯亮, 显示电路显示出抢答者的组别, 同时扬声器发出“滴嘟”的双音, 音响持续2~3 s。
(3)电路应具备自锁功能, 一旦有人事先抢答, 其他开关不起作用。
2. 方案设计与论证总体框图:74LS148他各组按键封锁,使其不起作用。
回答完问题后,由主持人将所有按键回复,重新开始下一轮抢答。
因此要完成抢答器的逻辑功能,该电路至少应包括输入开关,数字显示,判别组控制以及组号锁存等部分。
当主持人控制开关处于“清除”位置时,输出端全部为低电平,于是74LS48的BI非为低电平,显示器灭灯;74LS148的选通输入端ST非为低电平,74LS148处于工作状态,此时锁存电路不工作。
当主持人开关拨到“开始”位置时,优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态,即抢答器处于等待工作状态,等待输入端输入信号,当有选手将按钮按下时,经74LS48译码后,显示器上显示出选手编号。
此外,CTR为高电平,使74LS148的ST非端为高电平,74LS148处于禁止工作状态,锁存其他按钮的输入。
当按下的按钮松开后,74LS148的非为高电平,但由于CTR维持高电平不变,所以74LS148仍处于禁止工作状态,其他按钮的输入信号不会被接受。
这就保证了抢答者的优先性以及抢答电路的准确性。
当优先抢答者回答完问题后,由主持人操作控制开关S,使抢答电路复位,以便进行下一轮抢答。
功能模块:(1)输入电路:输入电路由锁存器74LS373和按键组成(2)锁存器控制电路:锁存器控制电路由相关的门电路组成(3)数码显示电路:优先编码器74LS148进行编码,编成的二进制代码再送到BCD码七段译码驱动器74LS247,最后送到共阳极的七段数码管,显示相应的数字。
课程设计报告数字电路设计
设计项目:138控制数码管
姓名:Firesuiry
学号:XXXXXXXXXXXXX
指导老师:***
设计日期:2017年5月1日
一、设计原理及要求
1.1设计原理
数字显示器设计原理如图所示,由译码器74x138控制数码管的显示。
当0-9的BCD码输入时,数码管会显示相应的十进制数字,比如9的二进制码为1001,当输入为1001时数码管会显示“9”。
1.2设计要求
能正确识别BCD码,并在数码管上显示相应的数字。
二、主要元器件介绍
2.1 译码器74LS138D
真值表如下
2.2 非门器件74S05D
3.3. 与非门器件
7430N 74S22N
3.4 数码管
共阴共阳
三、设计分析
1.各数字所亮管子
2.各管子亮条件
3.设计
因为与非门更省管子,所以设计采用共阳数码管,低电平接通,亮的条件为1的只需将几个路接与非门接到数码管,亮的条件为0的接与非门再接非门到数码管。
另外用一个hex的数码管来显示正确结果。
输入采用单刀开关,接下拉电阻。
四、电路设计图。
数字电子技术课程设计报告题目名称:彩灯循环控制电路设计姓名:程小松学号:150712162班级:15电本6班指导教师:张媛山西工程技术学院信息工程与自动化系数电课程设计任务书一、设计题目:彩灯循环控制电路设计二、设计任务:1)巩固和加强《数字电子技术基础》课程的理论知识;2)掌握电子电路的一般设计方法,了解电子产品研制开发过程;3)掌握电子电路安装和调试及故障排除方法,学会用Multisim软件对进行电路仿真操作;4)通过查阅手册和文献资料,提升独立分析问题和解决问题的能力;5)培养创新能力和创新思维。
三、设计报告:1、格式要求:⑴页面:A4,上下左右页边距2.0厘米。
⑵题目:小二黑体加粗;大标题:三号黑体加粗;小标题:小四黑体加粗;正文:五号宋体。
⑶页码:底部居中。
2、报告内容:1.封面2.内容提要3.正文1)设计要求2)题目分析3)设计思路与原理4)电路图的仿真5)心得体会6)参考文献四、进度安排:五、参考资料:[1] 康华光.电子技术基础-数字部分[M].华中理工大学教研室.[2] 高吉祥.电子技术基础-实验与课程设计[M]. 电子工业出版社.[3] 付子仪.电子技术课程指导书[M]. 河南理工大学.目录一、内容提要 (1)二、课程设计目的 (2)三、课程设计要求 (2)四、电路组成框图 (3)五、元器件清单 (4)六、各功能块电路图 (4)6.1 脉冲信号发生器 (4)6.1.1 555定时器 (4)6.1.2 多谐振荡器 (6)6.2 顺序脉冲发生器 (8)6.3 彩灯循环系统 (11)6.4仿真电路总图 (13)七、结果分析 (14)八、总结 (14)一、内容提要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。
通过按键实现如下循环特性:当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮:即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮,而当按键按下一次后(按下两次等效于没有按下),实现8盏灯依次循环点亮(产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果),并设计成同步电路模式。
数字电路课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 理解数字电路的基本概念,掌握常用逻辑门的功能及符号表示;2. 学会分析简单的数字电路,并能正确运用逻辑门设计基本的数字逻辑电路;3. 掌握数字电路中时序逻辑的分析与设计方法,理解触发器的工作原理及其应用;4. 了解数字电路中常见的脉冲信号及其特点,为后续学习数字系统设计打下基础。
技能目标:1. 能够运用所学知识,正确绘制并搭建简单的数字电路;2. 能够运用逻辑门进行基本的数字逻辑电路设计,并验证电路的功能;3. 能够对给定的时序逻辑问题进行分析,设计出满足要求的触发器;4. 能够运用所学知识,解决实际数字电路问题,提高实践操作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电路的兴趣,激发他们学习电子技术的热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性,提高学生的实验素养;3. 培养学生团队协作意识,提高沟通与表达能力,为将来从事电子技术相关领域工作奠定基础;4. 培养学生具备创新意识,敢于挑战困难,勇于探索未知领域。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论联系实际,提高学生的实践操作能力。
通过本课程的学习,使学生掌握数字电路的基本知识和技能,培养他们分析问题、解决问题的能力,为后续学习电子技术打下坚实基础。
同时,注重培养学生的情感态度价值观,激发他们的学习兴趣,提高团队协作能力和创新意识。
课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估。
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对比,数字电路的特点与分类,常用数制及其转换方法。
2. 逻辑门电路:介绍基本逻辑门(与、或、非、异或门等)的功能、符号及真值表,组合逻辑电路的分析与设计。
教材章节:第2章“逻辑门电路”3. 时序逻辑电路:讲解触发器的工作原理、类型及应用,计数器、寄存器等时序逻辑电路的设计与分析。
教材章节:第3章“时序逻辑电路”4. 脉冲信号与数字电路:介绍脉冲信号的特点,分析555定时器电路及其应用,探讨数字电路中的时钟信号。
天津职业技术师范大学汽车与交通学院《电子技术》课程设计报告同组学生姓名(学号):杨帅(11)杨启瑞(03)陈敏(18)班级:汽电1001 班任务分工:电路设计与仿真:杨帅杨启瑞陈敏电路焊接:杨帅杨启瑞陈敏电路调试:杨帅杨启瑞陈敏设计时间:2012年12 月31日——2013 年1月9日指导教师:冯勇鑫天津职业技术师范大学目录课程设计任务书 (3)第一周题目:简易电容测试电路一、题目:简易电容测试电路 (4)二、方案论证选择 (4)三、原理设计(或基本原理) (4)四、方案实现与测试(或调试) (4)五、单元电路设计及说明 (5)六、总体电路图 (7)七、调试过程及测试结果 (7)八、主要原件清单 (8)九、课程设计总结 (8)十、参考文献 (8)个人总结 (9)天津工程师范学院电子技术课程设计任务书汽车与交通系汽电1001 班学生杨帅杨启瑞陈敏课程设计课题:简易电容测试电路一、课程设计工作日自 2012 年 12月 31 日至 2013 年 1 月 9 日二、同组学生:杨帅(11)杨启瑞(03)陈敏(18)三、课程设计任务要求:(三选一,抽签)1、简易频率计能够测试10-99H Z方波信号(幅度为3-5V)的频率;要求测量值以2位8421BCD码形式输出;系统有复位键。
2、简易电容测试电路能够测0.01µF—99µF范围内的电容值,且可以换档操作。
用两个数码管作为显示元件,测试时,测试电容接至测试端自动显示出被测电容值,且响应时间不超过2秒。
3、红外线数字转速表采用红外发光二极管、光敏三极管作为速度检测、转换装置,给出测量脉冲。
两位数码管显示转速,每次测量后要有锁存和清零的功能。
设置超速和低速的指示。
四、设计报告内容要求:(每人1份)1、题目6、总体电路图2、主要技术指标7、调试过程及测试结果3、方案论证及选择8、主要元件清单4、系统组成框图9、总结5、单元电路设计及说明10、参考文献指导教师:冯勇鑫教研室主任:设计一设计题目:设计简易电容测试电路一、题目:简易电容测试电路要求:能够测0.01微法—99微法范围内的电容值,且可以换档操作。
数字电路课程设计报告课题名称:篮球竞赛30秒计时器姓名:学号:专业班级:通信工程1指导教师:设计日期:2013年1月5日摘要:随着信息时代的到来,电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用,运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分,特别是在各种竞技运动中,计时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。
电子课程设计是电子技术中非常重要的一个环节,是将理论知识和实践能力相统一的一个环节,是真正锻炼学生能力的一个环节。
在许多领域中计时器均得到普遍应用,诸如在体育比赛,定时报警器、游戏中的倒时器,交号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸,药片,胶囊在指定时间提醒用药等等,由此可见计时器在现代社会是何其重要的。
在篮球比赛中,规定了一方的持球时间不能超过30秒,否则就被判做犯规。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”,就可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间30秒进行限制。
一旦球员的持球时间超过了30秒,它自动的报警。
本课程设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛30秒计时器。
它由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和时序控制电路五个部分组成。
当计数器接收到秒脉冲后开始倒记数,等递减到0时,发光二极管亮光报警。
通过控制电路来完成计时器的启动、计数、暂停/继续、译码显示电路的显示等功能。
本电路用两个74LS192芯片构成递减计数器(30进制);控制电路由74LS00和74LS08构成;秒脉冲发生器由555集成定时器构成;两个数码管构成显示电路。
关键字 :秒脉冲发生器计时器光电报警模块化一、设计原理及要求设计原理图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图篮球竞赛30秒计时器原理框图如图1所示。
功能的电路采用模块化设计,分别都有各自的功能。
篮球竞赛30秒计时器包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路、报警电路等5个部分组成。
其中计数器和控制电路是系统的主要部分。
计数器完成30秒计时功能,而控制电路控制计数器的启动计数、暂停/继续计数。
当启动置数开关时,计数器完成置数功能显示30秒字样;当启动开关时,计数器开始计数;暂停/继续开关连接到连续计数端时,计数器开始连续计数,当连接到暂停计数端时,计数器暂停计数。
计数器递减到零时,发出光电报警信号。
设计要求(1)具有显示30秒计时功能;(2)系统设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能;(3)计时器为30秒递减计时,其计时间隔为1秒;(4)计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号。
二、电路设计(1) 8421BCD码递减计数器模块电路本实验中计数器选用中规模集成电路74LS192进行设计,74LS192是十进制同步加法/减法计数器,它采用8421BCD码二-十进制编码,其功能表如表1所示。
74LS192引脚图如下所示74LS192引脚图由此看出,当LDˊ=1,CR=0,CPD=1时,如果有时钟脉冲加到CPU端,则计数器在预置数的基础上进行加法计数,当计数到9时,COˊ端输出进位下降沿跳变脉冲;当LDˊ=1,CR=0,CPU =1时,如果有时钟脉冲加到CPD端,则计数器在预置数的基础上进行减法计数,当计数到0时,BOˊ端输出借位下降沿跳变脉冲。
由此设计出三十进制减法计数器,具体电路图如图2所示,图中的Q0-Q7分别接到显示译码器的输入端,CPD端接到秒脉冲发生器的脉冲输出端。
图中预置数为N=(0011000)8421BCD =(30)10,当低位计数器的借位输出端BOˊ输出借位脉冲时,高位计数器才开始进行减法计数。
当计数到高、低位计数器都为零时,高位计数器的借位输出端BOˊ输出借位脉冲,使置数端LDˊ=0,则计数器完成置数,在CPD端输入脉冲的作用下,进行下一循环的减法计数。
图2 三十进制减法计时器(2) 时钟信号控制电路图3时钟信号控制电路图3是时钟脉冲信号CP 的控制电路 ,控制CP 的放行与停止。
当定时时间未到时,74LS192的借位输出信号BO2=1时,则CLK信号受“暂停/继续”开关S2的控制,当S2处于“暂停”位置时,门U10A输出0,门U7A关闭,封锁CLK信号,计数器暂停计数;当S2处于“连续”位置时,门U10A输出1,门U2A打开,放行CLK信号,计数器在CLK作用下,继续累计计数。
当定时时间到时,BO2=0,门U7A关闭,封锁CLK信号,计数器保持零状态不变。
从而实现了当暂停/连续开关处于暂停状态时,控制电路封锁计数脉冲,计数器停止计数,显示原来的数,而且保持不变;当暂停/连续开关处于连续状态时,计数器正常计数,的功能要求。
注意,BO2是脉冲信号,只有在CPD保持为低电平才能保持不变。
(3) 秒脉冲信号产生模块电路NE555秒脉冲发生器由555集成定时器构成,其引脚图如图4所示。
NE555秒脉冲发生器的周期与其充电的时间有关,充电时间由图11中的电容C1、电阻R1和R2所决定周期的计算公式为:T=Ln2(R1+2R2)×C1。
本实验需要的周期是1s,计算出较为稳定的电阻电容值为:R1=15kΩ,R2=68kΩ, C1=10μF,C2=10nF。
计算得T=1s。
图4秒脉冲发生电路(4) 显示模块电路显示模块用来显示计时模块输出的即时计时和中途计时结果。
是由七段数码管构成,计时模块输出计时信号通过译码器译码由数码管显示出来。
如图5所示。
图5显示译码电路(5) 光报警模块当计数器递减计数到零 ( 即定时时间到 ) 时 , 控制电路应发出报警信号 , 使计数器保持零状态不变 , 同时报警电路工作。
如图6所示。
BO反馈到当计数到零时,两计数器借位端输出多为低(0),故本设计将高位片借位2二极管负极性端,此时+5V电源经1k,完成报警功能,BO端输出为高(1),而在递减计数时,2+5V600ΩBO2图6发光报警电路三、性能的测试(1) 秒脉冲信号发生电路的仿真将秒信号发生器接到示波器上,如图7所示。
观察输出波形,如图8所示。
图7秒脉冲信号发生器仿真图8秒脉冲信号的波形图(2) 30秒置数仿真测试启动S1(低电平)成置数功能, LD置为低电平出现30秒字样; 断开S1(高电平),LD置为高电平,计数器开始进行递减计数,如图9所示。
图9 30秒置数仿真测试(3) 暂停/继续仿真测试当暂停/继续开关S2处于暂停位置(低电平)时,控制电路封锁计数脉冲,计数器停止计数,显示原来的数,而且保持不变,如图10所示;当暂停/继续开关S2处于连续位置(高电平)时,计数器正常计数如图11所示图10暂停仿真测试图11连续仿真测试(4) 报警电路的仿真当计数器计到状态“00”时,高位片的借位输出端BO产生低电平借位脉冲信号,由此导通发光二极管产生光报警信号。
图12报警电路的仿真四、设计体会本次课程设计是我到目前为止觉得最有意义也是收获最大的一次学习。
设计是我们将来必需的技能,而这次课设恰恰给我们提供了一个应用自己所学知识的平台。
从通过理论设计,到仿真软件仿真,最后到确定具体方案,整个过程都需要我充分利用所学的知识进行思考、借鉴。
可以说,本次课设是针对前面所学的知识进行的一次比较综合的检验。
总的来说,这次课设虽然累,但非常充实。
在这次课程设计中,正确的思路是很重要的,只有你的设计思路是正确的,那你的设计才有可能成功。
因此我们在设计前必须做好充分的准备,认真查找详细的资料,为我们设计的成功打下坚实的基础。
我经过一段时间的查找资料和思考问题,最终把设计方案设计出来了。
其中在查找资料的过程中收获颇丰,在这个过程中使我学会了如何查找文献资料并运用到自己的方案中去。
经过一番深思熟虑后设计出比较实用的电路图,然后用仿真软件进行仿真。
在仿真的过程中发现了一些问题,并通过自己的努力最终解决了出现的各种问题,在这解决问题的过程中使我学到了许多以前不太了解的知识,同时也培养了思考问题的习惯,经过一番奋斗后,仿真的结果符合设计要求。
在连接实物图的过程中须得步步为营,若是一着不慎连错了后果是很严重的,不好检查线路,因此连线时须的小心再小心。
经过最后的努力,终于把实物图所产生的结果与仿真一致。
要做好本次的课程设计,熟练地掌握课本上的理论知识是前提。
这样才能对试验中出现的问题进行一定的分析和解决。
当然能完成本次设计,更离不开老师辛勤地指导,感谢老师的指导!五、结论本设计主要通过模块化思想,逐步实现设计所需达到的功能要求:时钟模块为减计数提供一个频率为1Hz的脉冲信号,从而实现计数器计数间隔为1秒钟;计数、译码显示模块主要是为了达到能显示减计数功能;报警模块是为了实现当减计数到零时发出光电报警信号;控制模块主要是为了实现计时器的启动、直接清零和暂停/连续功能,其中在直接清零时,由外控制开关控制译码器消隐端,从而可以实现显示译码器灭灯;通过暂停/连续开关从而实现断点计时功能。
根据实验结果,本设计方案基本完成了设计的要求,总的来说该方案是十分可行的,电路结构简单,条理清晰,结果符合要求。
但是由于产生的脉冲信号不易保持以及产生的秒脉冲信号不够稳定和精确的原因还存在着报警时间过短和计数时间不够精确的缺陷,可以通过用分频电路来代替555信号发生器来产生稳定的秒脉冲计时信号,来进一步改善电路计时的准确性;对产生的借位脉冲信号时间过短的原因可以用展宽电路把脉冲扩展到足够宽,使发光二极管持续发光。
参考文献[1].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.1999[2].高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.电子工业出版社.2002[3].刘修文主编.是用电子电路设计制作.中国电力出版社,2005[4].朱定华主编.电子电路测试与实验.清华大学出版社,2004[5].路勇主编.电子电路实验及仿真.北京交通大学出版社,2004附录I 总电路图附录II 元器件清单。