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1、数字电子技术课程设计指导书_第二版)当前位置：文档视界数字电子技术课程设计指导书_第二版)数字电子技术课程设计指导书_第二版)一、数字电子技术课程设计的目的与意义电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，十分是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有特别重要的作用。在电子信息类本科教学中，电子技术课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。通过课程设计要实现下面两个目的：第一，让学生初步把握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，采集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路到达性能指标；第二
2、，课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开场从理论学习的轨道上逐步引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步把握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和施行方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。二、数字电子技术课程设计的方法和步骤设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数计算和器件选择，最后将各部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完好系统电路图。1、设计任务分析对系统的设计任务进行详细分析，充分了解系统的性能、指
3、标内容及要求，以便明确系统应完成的任务。2、方案论证这一步的工作要求是把系统的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。方案选择的重要任务是根据把握的知识和资料，针对系统提出的任务、要求和条件，完成系统的功能设计。在这个经过中要用于探索，勇于创新，力争做到设计方案合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进，并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析，最后设计出一个完好框图。框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分功能，清楚表示系统的基本组成和互相关系。3、方案实现1单元电路设计单元电路是整机的一部分，只要把各单元电路设计好才能提高整体设计水平。每个单元电路设计前都需明确本
4、单元电路的任务，具体拟订出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。详细设计时，能够模拟成熟的先进电路，可以以进行创新或改良，但都必须保证性能要求。而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路间也要互相配合，注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。2参数计算为保证单元电路到达功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如，放大电路中各阻值、放大倍数的计算；振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数的计算。只要很好地理解电路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能知足设计要求。3器件选择阻容元件的选择：电阻和电容种类很多，正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电
5、阻和电容性能要求也不同，有些电路对电容的漏电要求很严，还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高。例如滤波电路中常用大容量铝电解电容，为滤掉高频通常还需并联小容量瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数适宜的阻容元件，并要注意功耗、容量、频率和耐压范围能否知足要求。分立元件的选择：分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二三极管、晶闸管等。根据其用处分别进行选择。选择的器件种类不同，注意事项也不同。例如选择晶体三极管时，首先注意是选择NPN型还是PNP型管，是高频管还是低频管，是大功率还是小功率，并注意管子的参数能否知足电路设计指标的要求。集成电路的选择：由于集成电路能够实现很多单
6、元电路甚至整机电路的功能，所以选用集成电路来设计单元电路和总体电路既方便又灵敏，它不仅使系统体积缩小，而且性能可靠，便于调试及运用，在设计电路时颇受欢迎。集成电路有模拟集成电路和数字集成电路。国内外已生出大量集成电路，其器件的型号、原理、功能、特征可查阅有关手册。选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案，而且要知足功耗、电压、速度、价格等多方面的要求。4模拟仿真利用EWB、CAD或EDA软件进行模拟仿真，验证与修改电路。5安装调试安装与调试经过应根据先局部后整机的原则，根据信号的流向逐块调试，使各功能块都要到达各自技术指标的要求，然后把它们连接起来进行统调和系统测试。调试包括调整与测试两
7、部分，调整主要是调节电路中可变元器件或更换器件，使之到达性能的改善。测试是采用电子仪器测量相关点的数据与波形，以便准确判定设计电路的性能。装配前必须对元器件进行性能参数测试。根据设计任务的不同，有时需进行印制电路板设计制作，并在印制电路板上进行装配调试。三、数字电子技术课程设计题目五题任选一题A：功能数字钟的电路设计数字钟是采用数字电路实现“时、“分、“秒数字显示的计时装置。钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯等。因而，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。1、设计目的1把握数字钟的设计、组装与调
8、试方法。2熟悉集成电路的使用方法。2、设计任务与要求1时钟显示功能，能够以十进制显示“时、“分、“秒。2具有校准时、分的功能。3整点自动报时，在整点时，便自动发出鸣叫声，时长1s。选做：1闹钟功能，可按设定的时间闹时。2日历显示功能。将时间的显示增加“年、“月、“日。3、数字钟的基本原理及电路设计一个具有计时、校时、报时、显示等基本功能的数字钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等七部分组成。石英晶体振荡器产生的信号经过分频器得到秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时、“分、“秒译码器译码，并通过显示器显示时间。数字钟的整机逻辑框图如下：当前位置：文档视界数
9、字电子技术课程设计指导书_第二版)数字电子技术课程设计指导书_第二版)行4分频变成1MHZ，然后送到10分频计数器74LS160或74LS90，经过6次10分频而获得1HZ的方波信号。3计数器整个计数器电路由秒计数器、分计数器、时计数器串接而成。秒计数器和分计数器各自由一个十进制计数器和一个六进制计数器串接组成，构成两个六十进制计数器。时计数器可由两个十进制计数器串接并通过反应接成二十四制计数器。4译码器译码器由六片74LS247或74LS48组成，74LS247驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的7段译码驱动器。一片74LS247驱动一只数码，72LS247是集电极开路输出，为了限制数
10、码管的导通电流，在72LS247的输出与数码管的输入端之间均应串有限流电阻。5显示器本系统用七段发光数码管来显示译码器输出的数字，发光数码管有两种：共阳极或共阴极。74LS247驱动器是低电平输出，采用共阳极数码管。6校时电路刚接通电源或走时不准时，都需要进行时间校准。实现校时电路的方法有很多，采用基本R-S触发器构成单脉冲发生器是其中的一种，电路如图3。图3校时电路4、设计要点1画出整个系统的电路图，并列出所需器件清单。2采购器件，并按电路图接线，认真检查电路能否正确，注意器件管脚的连接，“悬空端、“清零端、“置1端要正确处理。3调试振荡器电路，用示波器观察振荡频率输出。4将振荡输出频率送入
11、各分频器，观察其输出频率能否符合设计要求。5检查各级计数器的工作情况。6察校时电路的功能能否知足校时要求。7分频器和计数器调试正常后，观察电子钟能否正常准确地工作。B：交通灯控制电路设计由一条主干道和一条支干道的汇合点构成十字穿插路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在穿插路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线内。实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理当代化有着重要的意义。1、设计目的1.把握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。2、设计任务与要求1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯
12、。2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。3.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。设计30s和20s计时显示电路。4.在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换经过中间，黄灯闪烁5次共5s作为过渡，设置5s计时显示电路。3、交通灯控制电路基本原理及电路设计实现上述任务的控制器整体构造如图4图4交通灯控制器构造图1主控制器主控电路是本课题的核心，主要产生30s、20s、5s三个定时信号，它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路启动。主控电路属于时序逻辑电路，可采用状态机的方法进行设计。主干道和支干道各自的三种灯红、黄、绿，正常工作时，只要4种可能，即4种状态：此页面能否是列表页或首页？未找到适宜正文内容。