第一篇：電子技術基礎課程設計(2010上學期)

電子技術基礎課程設計

電子技術基礎課程設計包括選擇課題、電路原理圖設計、組裝、調試和編寫總結報告等教學環節。

一、課程設計的基本任務

本課程設計的基本任務，是著重提高學生在電子電路應用方面的實踐技能，樹立嚴謹的科學作風，培養學生綜合運用理論知識解決實際問題的能力。學生通過電路設計、安裝、調試、整理資料等環節，初步掌握工程設計方法和組織實踐的基本技能，逐步熟悉開展科學實踐的程序和方法。

二、課程設計的基本要求

? 初步掌握數字邏輯電路分析和設計的基本方法。包括： 1)根據設計任務和指標，初選電路；

2)通過調查研究、設計計算，確定電路方案；

3)選擇元器件，安裝電路，獨立進行試驗，并通過調試改進方案； 4)分析實驗結果，寫出設計總結報告。

? 培養一定自學能力和獨立分析問題、解決問題能力。包括： 1)學會自己分析、找出解決問題的方法；

2)對設計中遇到的問題，能獨立思考，查閱資料，尋找答案；

3)掌握一些測試電路的基本方法，實驗中出現一般故障，能通過“分析、觀察、判斷、試驗、再判斷”的基本方法獨立解決； 4)能對實驗結果進行分析和評價。

? 掌握安裝、布線、調試等基本技能，鞏固常用儀器的正確使用方法。? 通過嚴格的科學訓練和工程設計實踐，樹立嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的科學作風，并培養自己具有一定的生產觀點、經濟觀點、全面觀點及團結協作的精神。

三、課程設計課題 題目1: 可編程彩燈控制器 要求：

? 基本功能：用中小規模集成電路設計脈沖產生電路、圖形控制電路和存儲電路。用發光二極管點陣（8×8）作為顯示電路，顯示內容的動畫感要強。顯示內容包括基本部分中南大學、班級、姓名、學號，其它自由發揮。圖形能連續循環，圖形大于64幅，圖形間隔在20ms～2s范圍內連續可調。? 擴展功能：能手動和加壓清零功能，有自動選畫功能并且用七段數碼管顯示第幾幅畫。題目2: 數字電子鐘

? 基本功能：用中小規模集成電路設計一個有“時”、“分”、“秒”(23 小時59 分59 秒)顯示、且有校時功能的電子鐘。? 擴展功能：：（至少選擇一個，可全部選擇）① 鬧鐘系統．

② 整點報時．在59 分51 秒、53 秒、55 秒、57 秒輸出750Hz 音頻信號，在59 分59秒時輸出1000Hz 信號，音響持續1 秒，在1000Hz 音響結束時刻為整點。

③ 日歷系統．（用發光二極管點陣（8×8）作為顯示電路）題目3: 電梯樓層顯示控制器

? 基本功能：用中小規模集成電路設計。用一位LED數碼管顯示電梯樓層位置；能響應每層（共５層）樓電梯按鈕的呼喚（注意有優先權的問題），電梯自動行進到所需位置，停留4s ,發出開門信號。

? 擴展功能：用發光二極管點陣（8×8）作為顯示電路，顯示電梯動態的上下狀態。題目4: 迷你彩燈控制電路 ? 基本功能：

用中小規模集成電路設計。彩燈在追逐旋轉中能突然停住，突然熄滅，且追逐、停止、熄滅都是隨機的。發光二極管的數量至少 在10個以上，用來組織圖行。圖行能組成追逐式、單向旋轉式、雙向旋轉式、輻射式等多種圖案。

? 擴展功能：用發光二極管點陣（8×8）作為顯示電路，同時顯

示圖案狀態。

四、時間安排：

第18周：電子電路系統原理圖。（用軟件仿真，實現部分功能）該周星期三晚上6:00,0806班在民主樓130就原理圖進行討論修改。該周星期三晚上7:00,0813班在民主樓130就原理圖進行討論修改。第19周：電子電路的組裝、調試與總結。

該周星期一上午進入實驗室。該周星期三中期檢查（基本功能部分應該完成），該周星期五下午驗收（包括擴展部分功能）。

五、課程設計總結報告（見報告后頁要求）

六、本課程的考核方式與評分方法

電子技術課程設計成績分為優、良、中、及格、不及格五種，成績的評定主要參照以下幾方面：

１）學生獨立設計電路的能力，占20%；

２）實驗電路完成情況（具體視完成質量，先后，是否獨立完成等情況而定），占40%； ３）指導教師考核，驗收占20%； ４）報告，占20%；

５）下列情況之一者，要酌情減分：

有抄襲行為或有意給別人抄襲；損壞或丟失實驗室物品，包括元器件、儀器設備和工具；遲交總結報告。

七、參考資料：

電子技術課程設計實用教程 中南工業大學 陳明義 電子技術課程設計指導 高等教育出版社 彭介華

付錄：

電子電路系統原理圖設計: 在設計一個電子電路系統時，首先必須明確系統的設計任務，根據任務進行方案選擇，然后對方案中的各部分進行單元電路的設計、參數計算和器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫出一個符合設計要求的完整的系統電路圖。

一、明確系統的設計任務要求

對系統的設計任務進行具體分析，充分了解系統的性能指標、內容及要求，以便明確系統應完成的任務。

二、方案選擇

這一步的工作要求是，把系統要完成的任務分配給若干個單元電路，并畫出一個能表示各單元功能的整機原理框圖。

方案選擇的重要任務是根據掌握的知識和資料，針對系統提出的任務、要求和條件，完成系統的功能設計。在這個過程中要敢于探索，勇于創新，力爭做到設計方案合理、可靠、經濟、功能齊全、技術先進。并且對方案要不斷進行可行性和優缺點的分析；最后設計出一個完整框圖。框圖必須正確反映系統應完成的任務和各組成部分的功能，清楚表示系統的基本組成和相互關系。

三、單元電路的設計、參數計算和器件選擇

根據系統的指標和功能框圖，明確各部分任務，進行各單元電路的設計、參數計算和器件選擇。1．單元電路設計

單元電路是整機的一部分，只有把各單元電路設計好才能提高整體設計水平。

每個單元電路設計前都需明確本單元電路的任務，詳細擬定出單元電路的性能指標，與前后級之間的關系，分析電路的組成形式。具體設計時，可以模仿成熟的先進的電路，也可以進行創新或改進，但都必須保證性能要求。而且，不僅單元電路本身要設計合理，各單元電路間也要互相配合，注意各部分的輸入信號、輸出信號和控制信號的關系。2．參數計算

(1)元器件的工作電流、電壓、頻率和功耗等參數應能滿足電路指標的要求；(2)元器件的極限參數必須留有足夠裕量，一般應大于額定值的1．5 倍；(3)電阻和電容的參數應選計算值附近的標稱值。3．器件選擇

(1)阻容元件的選擇：電阻和電容種類很多，正確選擇電阻和電容是很重要的。不同的電路對電阻和電容性能要求也不同，有些電路對電容的漏電要求很嚴，還有些電路對電阻、電容的性能和容量要求很高，例如濾波電路中常用大容量(100μF 一3000μF)鋁電解電容，為濾掉高頻通常還需并聯小容量(0.01μF～0.1μF)瓷片電容。設計時要根據電路的要求選擇性能和參數合適的阻容元件，并要注意功耗、容量、頻率和耐壓范圍是否滿足要求。

(2)分立元件的選擇：分立元件包括二極管、晶體三極管、場效應管、光電二(三)極管、晶閘管等。根據其用途分別進行選擇。

選擇的器件種類不同，注意事項也不同。例如選擇晶體三極管時。首先注意是選擇NPN 型還是PNP 型管，是高頻管還是低頻管，是大功率管還是小功率管．并注意管子的參數PCM、ICM、BVCEO、BVEBO、ICBO、、fT 和fe 是否滿足電路設計指標的要求，高頻工作時，要求fT =(5～10)f，f 為工作頻率。

(3)集成電路的選擇：由于集成電路可以實現很多單元電路甚至整機電路的功能，所以選用集成電路來設計單元電路和總體電路既方便又靈活，它不僅使系統體積縮小．而且性能可靠便于調試及運用，在設計電路時頗受歡迎。集成電路有模擬集成電路和數字集成電路。國內外巳生產出大量集成電路，器件的型號、原理、功能、特性可查閱有關手冊。選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實現設計方案，而且要滿足功耗、電壓、速度、價格等多方面的要求。

四、電路圖的繪制

為詳細表示設計的整機電路及各單元電路的連接關系，設計時需繪制完整電路圖。電路圖通常是在系統框圖、單元電路設計、參數計算和器件選擇的基礎上繪制的，它是組裝、調試和維修的依據。繪制電路圖時要注意以下幾點：

（1）布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于看圖、有利于對圖的理解和閱讀。

有時一個總電路由幾部分組成，繪圖時應盡量把總電路面在一張圖紙上．如果電路比較復雜，需繪制幾張圖，則應把主電路畫在同一張圖紙上，而把一些比較獨立或次要的部分畫在另外的圖紙上，并在圖的斷口兩端做上標記，標出信號從一張圖到另一張圖的引出點和引入點，以此說明各圖紙在電路連線之間的關系。有時為了強調并便于看清各單元電路的功能關系，每一個功能單元電路的元件應集中布置在一起，并盡可能按工作順序排列。

（2）注意信號的流向。一般從輸入端或者信號源畫起，由左至右或者由上之下地按照信號的流向依次畫出各單元電路，而反饋通路的信號流向則與此相反。

（3）圖形符號要標準，圖中應加適當的標注。圖形符號表示器件的項目或概念，電路圖中的中、大規模集成電路器件，一般用方框表示，在方框中標出它的型號，在方框的邊線兩側標出每根線的功能名稱和管腳號。除中、大規模器件外。其余元器件符號應當標準化。

（4）連接線應為直線，并且交叉和折彎應最少。通常連接線可以水平布置或垂直布置，一般不畫斜線。互相連通的交叉線，應在交叉處用圓點表示。根據需要，可以在連接線上加注信號名或其他標記，表示其功能或其去向。有的連線可用符號表示，例如器件的電源一般標電源電壓的數值．地線用符號上表示。設計的電路是否能滿足設計要求，還必須通過組裝、調試進行驗。

電子電路的組裝、調試與總結

電子電路設計好后，便可進行組裝、調試，最后對課題內容進行全面總結。

一、電子電路的組裝

電子技術基礎課程設計中組裝電路通常采用焊接和在實驗箱上插接兩種方式。焊接組裝可提高學生焊接技術，但器件可重復利用率低。在實驗箱上組裝，元器件便于插接且電路便于調試，并可提高器件重復利用率。下面介紹在實驗箱上用插接方式組裝電路的方法。（1）集成電路的裝插

插接集成電路時首先應認清方向，不要倒插，所有集成電路的插八方向要保持一致，注意管腳不能彎曲。（2）元器件的位置

根據電路圖的各部分功能確定元器件在實驗箱的插接板上的位置，并按信號的流同將元器件順序地連接。以易于調試。

（3）導線的選用和連接

導線直徑應和插接板的插孔直徑相一致，過粗會損壞插孔，過細則與插孔接觸不良。為橙壹電路的方便，根據不同用途．導線可以選用不同的顏色。一般習慣是正電源用紅線，負電源用藍線，地線用黑線，信號線用其他顏色的線等。

連接用的導線要求緊貼在插接板上，避免接觸不良．連線不允許跨接在集成電路上，一般從集成電路周圍通過，盡量做到橫平豎直，這樣便于查線和更換器件。

組裝電路時注意，電路之間要共地。正確的組裝方法和合理的布局，不僅使電路整齊美觀，而且能提高電路工作的可靠性，便于檢查和排除故障。

二、電子電路的調試

通常有以下兩種調試電路的方法：

第一種是采用邊安裝邊調試的方法。把一個總電路按框圖上的功能分成若干單元電路分別進行安裝和調試，在完成各單元電路調試的基礎上逐步擴大安裝和調試的范圍，最后完成整機調試。對于新設計的電路，此方法既便于調試，又可及時發現和解決問題。該方法適于課程設計中采用。第二種方法是整個電路安裝完畢，實行一次性調試。這種方法適于定型產品。

調試時應注意做好調試記錄，準確記錄電路各部分的測試數據和波形，以便于分析和運行時參考。一般調試步驟如下：（1）通電前檢查

電路安裝完畢，首先直觀檢查電路各部分接線是否正確，檢查電源、地線、信號線、元器件引腳之間有無短路，器件有無接錯。（2）通電檢查

接接入電路所要求的電源電壓，觀察電路中各部分器件有無異常現象。如果出現異常現象，則應立即關斷電源，待排除故障后方可重新通電。（3）單元電路調試

在調試單元電路時應明確本部分的調試要求．按調試要求測試性能指標和觀察波形。調試順序按信號的流向進行。這樣可以把前面調試過的輸出信號作為后一級的輸入信號，為最后的整機聯調創造條件。電路調試包括靜態和動態調試，通過調試掌握必要的數據、波形、現象，然后對電路進行分析、判斷、排除故障，完成調試要求。（4）整機聯調

各單元電路調試完成后就為整機調試打下了基礎。整機聯調時應觀察各單元電路連接后各級之間的信號關系．主要觀察動態結果，檢查電路的性能和參數，分析測量的數據和波形是否符合設計要求，對發現的故障和問題及時采取處理措施。

電路故障的排除可以按下述8 種方法進行：

信號尋跡法 尋找電路故障時，一般可以按信號的流程逐級進行。從電路的輸入端加入適當的信號。用示波器或電壓表等儀器逐級檢查信號在電路內務部分傳輸的情況，根據電路的工作原理分析電路的功能是否正常，如果有問題，應及時處理。調試電路時也可從輸出級向輸

入級倒推進行信號從最后一級電路的輸入端加入，觀察輸出端是否正常，然后逐級將適當信號加入前面一級電路輸入端，繼續進行檢查。這里所指的“適當信號”是指頻率、電壓幅值等參數應滿足電路要求，這樣才能使調試順利進行。

對分法 把有故障的電路分為兩部分，先檢測這兩部分中究竟是哪部分有故障，然后再對有故障的部分對分檢測，一直到找出故障為止。采用“對分法”可減少調試工作量。

分割測試法 對于一些有反饋的環形電路，如振蕩器、穩壓器等電路，它們各級的

工作情況互相有牽連，這時可采取分割環路的方法，將反饋環去掉，然后逐級檢查，可更快地查出故障部分。對自激振蕩現象也可以用此法檢查。

電容器旁路法 如遇電路發生自激振蕩或寄生調幅等故障，檢測時可用一只容量較大的電容器并聯到故障電路的輸入或輸出端，觀察對故障現象的影響，據此分析故障的部位。在放大電路中，旁路電容失效或開路，使負反饋加強，輸出量下降，此時用適當的電容并聯在旁路電容兩端，就可以看到輸出幅度恢復正常，也就可斷定旁路電容的問題．這種檢查可能要多處試驗才有結果，這時要細心分析可能引起故障的原因。這種方法也用來檢查電源濾波和去耦電路的故障。

對比法 將有問題的電路的狀態，參數與相同的正常電路進行逐項對比．此方法可以較快地從異常的參數中分析出故障

替代法 把已調試好的單元電路代替有故障或有疑問的相同的單元電路(注意共地)，這樣可以很快判斷故障部位。有時元器件的故障不很明顯，如電容器漏電、電阻變質，晶體管和集成電路性能下降等，這時用相同規格的優質元器件逐一替代實驗，就可以具體地判斷故障點，加快查找故障點的速度，提高調試效率。靜態測試法 故障部位找到后，要確定是哪一個或哪幾個元件有問題，最常用的就是靜態測試法和動態測試法，靜態測試是用萬用表測試電阻值、電容器漏電，電路是否斷路或短路，晶體管和集成電路的各引腳電壓是否正常等．這種測試是在電路不加信號時進行的，所以叫靜態測試。通過這種測試可發現元器件的故障。

動態測試法 當靜態測試還不能發現故障原因時，可以采用動態測試法．測試時在電路輸入端加上適當的信 6 號再測試元器件的工作情況，觀察電路的工作狀況，分析、判別故障原因。組裝電路要認真細心，要有嚴謹的科學作風。安裝電路要注意布局合理．調試電路要注意正確使用測量儀器，系統各部分要“共地”，調試過程中不斷跟蹤和記錄觀察的現象、測量的數據和波形。通過組裝調試電路，發現問題、解決問題，提高設計水平，圓滿地完成設計任務。

第二篇：數字電子技術基礎課程設計

蘇州科技大學 電子與信息工程學院 數字電子技術基礎課程設計報告

電子1412

姓名：孫瑋

蘇州科技大學 電子與信息工程學院

數字電子技術基礎課程設計報告

專業班級：電子1412 學號：14200106214

姓名：孫瑋

指導教師：潘欣裕

2016年

07月

03日

蘇州科技大學 電子與信息工程學院 數字電子技術基礎課程設計報告

電子1412

姓名：孫瑋

一、基礎部分（共55分，利用下列芯片，構建出具有驗證其邏輯或時序功能的系統，實現仿真電路，并附詳細參數計算及說明）1.1、基于74138、74148編碼、解碼系統。（10分）

圖1

圖2 蘇州科技大學 電子與信息工程學院 數字電子技術基礎課程設計報告

電子1412

姓名：孫瑋

圖1為編碼器電路，圖2為解碼器電路。他們的邏輯轉換表如下所示。

圖3

圖4 74HC148在S=0電路正常的工作狀態下，允許I0~ I7當中同時有幾個輸入端為低電

’’平，即有編碼輸入信號。I7的優先級最高，I0的優先級最低。當有多個輸入時，編碼器只

’’’會對優先級最高的進行編碼，優先級較低的不會進行編碼。當出現Y2、Y1、Y0都為0時，’’’可以用Ys和Yex的不同狀態來區分。只有當S為0時。編碼器才會工作，不為0 時，編碼

’’器不工作，輸出均為1。有輸入時Ys為1，Yex為0，當使用兩片接成16-4編碼器時，第一’’片的Ys連到第二片的S。

’’ 74HC138只有當S1=1，且S2=S3=0時才會工作。數據由S1段輸入，由A2A1A0來確定輸出口，所以S1成為數據輸入端，A2A1A0為地址輸入端，以反碼輸出。

將73HC148的輸出作為74HC138的地址輸入可以實現完整的編碼解碼電路。’

’

’1.2、基于74161或74160的計數電路。（10分）蘇州科技大學 電子與信息工程學院 數字電子技術基礎課程設計報告

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姓名：孫瑋

圖5 圖5所示為基于74HC161的計數電路。該電路是由兩片74HC161級聯實現的256進制計數器。其輸入端邏輯電平如下圖所示。

圖6

’74HC161為十六進制計數器，其從0000到1111計數。RD為0時，74HC161不論其他引

’’腳的接法直接異步置零，當CLK為上升沿時，且RD為1，LD=0是芯片工作在預置數狀態，’’同步置數；CLK上升沿，RD=LD=1，芯片處于計數狀態，每來一次上升沿，芯片會有一次加一。圖中芯片處于計數狀態，~LOAD和~CLR接1，ENP與ENT接1，芯片開始正常計數。當數據加到1111時，在RCO處產生進位。此外，通過多個級聯可以實現多進制的計數器。

1.3、基于74151數據選擇器的功能電路。（10分）

圖7所示為基于74151數據選擇器的功能電路。圖8所示為74151數據選擇器的邏輯轉換表。74151是八選一的數據選擇器，使用ABC輸入地址代碼，可以選擇八個數據中的一個，并在Y輸出，~W輸出Y的取反值。例如如圖中所示，當輸入為D0=D1=D2=D4=D5=1，D3=D6=D7=0，A=0，B=C=1，數據選擇器選擇了D3，所以表現在二極管上是不導通。

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姓名：孫瑋

圖7

圖8 1.4、基于JK觸發器的時序電路。（10分）

圖9 圖9所示為由四個JK觸發器構成的十六進制計數電路。其輸出波形如下圖所示。

圖10 蘇州科技大學 電子與信息工程學院 數字電子技術基礎課程設計報告

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姓名：孫瑋

由圖可見，各觸發器驅動方程分別為T0=1 T1=Q0 T2=Q0Q1 T3=Q0Q1Q2。將上式代入T觸發器

*’*’’*’（由JK觸發器構成）的特性方程可得Q0=Q0Q1=Q0Q1+Q0Q1 Q2=Q0Q1Q2 *’’’Q3=Q0Q1Q2Q3+(Q0Q1Q2)Q3+(Q0Q1Q2)Q3。電路輸出方程為C= Q0Q1Q2Q3。其電路狀態轉換表如下圖所示。

圖11

1.5、555的信號產生電路、施密特觸發電路各一個。（15分）

圖12 如圖12所示為基于施密特觸發器的整波電路。它的功能是將正弦波轉化為方波信號。仿真的示波器截圖如下圖所示。蘇州科技大學 電子與信息工程學院 數字電子技術基礎課程設計報告

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圖13 如圖14所示為基于555定時器的多諧振蕩電路。其充電周期T1=Ln2*（R1+R2）C2，放電周期T2=Ln2*R1*C2，T=T1+T2。因此，圖中電路所產生信號頻率為f=1/T=476Hz。測量波形如下圖所示。

圖14 蘇州科技大學 電子與信息工程學院 數字電子技術基礎課程設計報告

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二、提高部分（40分）

2.1、制作一個時鐘電路，具有時、分、秒顯示、重置、預置等功能，要求寫出必要的設計過程，并畫出對應的邏輯圖，實現仿真。（15分）計數部分截圖如圖15所示；置數如圖16所示；復位如圖17所示。

1、秒鐘設計：

秒鐘是六十進制，用兩片74HC160實現，第一片作為秒，十進制，第二片作為十秒，設置成六進制，并將第一片的進位信號連接到第二片的ENT與ENP；秒位滿十進制進位溢出給十秒位計數信號，所以秒位計十次，十秒位計一次，從而實現六十進制。74HC160輸出端接數碼管讀出計數。

2、分鐘設計：

原理和秒鐘一樣，也是采用六十進制。

3、時鐘設計：

時鐘與之前兩個不一樣，設置為二十四進制，整體進行置數，當時鐘達到24時直接置零，從頭開始計數。

4、秒鐘與分鐘之間的連接：

當秒鐘計到59時，會對分鐘產生進位。所以用與門將秒位的二進制九和十秒位上的二進制五通過與門連接到分鐘的ENT/ENP使得分鐘正常計數開始，從而實現秒鐘計數六十次，分鐘計數一次。

5、分鐘與時鐘的連接：

原理與秒鐘和分鐘的連接類似，將秒鐘和分鐘上的二進制位的59通過一個與門連接到時鐘的ENP/ENT，使得時鐘得以正常計數，從而實現分鐘計數60，時鐘計數一次。

6、整體時鐘的置零：

將各個位的CLR位引出來和六進制的復位連線經與門之后連接到單刀雙擲開關上，CLR是低電平有效，所以當單刀雙擲開關接地時，整個時鐘電路時置零。

7、整體時鐘電路置數：

將每一片的74HC160的輸入端連接到一個開關，通過控制開關的連接控制輸入1或者0。將所有芯片的Load端引至一個單刀雙擲開關，低電平有效，從而實現同時置數。

以上就是設計時鐘電路的簡要思路。

圖15 蘇州科技大學 電子與信息工程學院 數字電子技術基礎課程設計報告

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姓名：孫瑋

圖16

圖17

2.2、用兩片四位全加器74283和必要的邏輯門設計一個數制轉換電路，實現將輸入的兩位十進制數轉換成二進制數，十進制數的輸入采用8421BCD碼來表示，要求寫出必要的設計過程，并畫出對應的邏輯圖，實現仿真。（15分）

圖18 蘇州科技大學 電子與信息工程學院 數字電子技術基礎課程設計報告

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如圖18所示為仿真的截圖。其左端輸入BCD碼10001001，右端LED顯示的是01011001，均分別為十進制數89。設計思路：

假設有一個兩位十進制數X，其對應的八位BCD碼為ABCDEFGH，即ABCD*(10000)BCD +EFGH=(X)10。上式=ABCD*（1000）B+ABCD*（10）B+EFGH，所以二進制為ABCD000+ABCD0 +EFGH=ABCD000+ ABCD0+0EFG0+H。由上式可知，H可以直接輸出，其為二進制的最低位。然后我們可以用第一片74283將ABCD與0EFG求和，將得到的結果設為KLMN，進位為O。于是二進制數可以表示為KLMN0+ O00000+ABCD000+H。由此可見，M與N分別為二進制的倒數第三與第二位。而其前四位可由74283將ABCD與OKL相加得到，最終輸出七位二進制數。

2.3、自主設計一個具有特定功能，且包含4個以上不同類型芯片的系統，要求寫出必要的設計過程，并畫出對應的邏輯圖，實現仿真。（10分）

本部分我自主設計了一個四位二進制乘法器，其仿真截圖如下所示。圖中兩個輸入端分別輸入了1011與1101，其乘法運算結果為10001111，與仿真結果相符。

圖19 蘇州科技大學 電子與信息工程學院 數字電子技術基礎課程設計報告

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姓名：孫瑋

設計思路：

假設一個四位二進制數為ABCD，另外一個為EFGH，則其相乘的運算過程為：ABCD*EFGH=(A*E)(B*E)(C*E)(D*E)000+(A*F)(B*F)(C*F)(D*F)00+(A*G)(B*G)(C*G)(D*G)0+(A*H)(B*H)(C*H)(D*H)。因此我們可以將EFGH每一位提出來與ABCD每一位相乘，然后將其加起來求和。這里提出EFGH中每一位的過程可以通過移位寄存器實現。此外，因為74HC283只能實現4位二進制的全加過程，因此每次相加完都需要將和的最低位取出進行保存。此處保存使用移位寄存器（因為前面我們使用了移位寄存器，且其也移動四位，所以可以使用前面使用的移位寄存器來實現數據的保存）。另外，因為74HC283不是時序邏輯電路，所以需要將它輸出的用于下一步求和的數據（此處的數據為求和結果的高三位與進位）存于寄存器中。等待下個上升沿到來后，將數據傳輸到74HC283的B輸入口（B4輸入進位，B3~B1輸入前一次求和結果的高三位）。由此，經過四個周期之后，乘法運算就全部計算完畢。但由于在運行完四個周期后還會繼續運行，導致數據無法保存，所以需要加一個計數器（這里采用74HC160）。當計數計到0100的時候，通過邏輯電路將時鐘信號與計數器停止。下次運行時只需摁下復位開關將寄存器與計數器復位即可進行下次運算。

第三篇：模擬電子技術基礎課程設計

從理論到實踐

——機電學院創新設計圓滿完成 6月17日到23日機電學院12級電氣工程及其自動化專業全體學生進行了為期七天的模擬電子技術基礎課程設計，本次課程設計是對收音機進行焊接、組裝、調試，旨在對前一年學習的理論知識進行實踐。課程設計分為兩個模塊：首先是在老師的帶領下對電烙鐵、萬用表等一些常用工具的使用和如何進行電阻導線的焊接進行學習，同學們認真聽取老師的講解并且反復練習，為收音機的成功焊接打下了堅實的基礎；第二模塊就是對收音機進行組裝、調試，老師把注意事項進行了詳細講解后，其余工作全部由同學自己摸索進行，這不僅鍛煉了學生們的自主學習能力也提高了同學們的創新積極性。

本次課程設計進行的相當成功，在老師的帶領下同學們克服了天氣炎熱、實驗設施匱乏等困難，有90%以上的同學完成了收音機的制作。同學們也在此次課程設計中學到了更多的實踐知識，提升了自己的創新能力，為以后的學習生活積累了豐富的經驗，為機電學院深入實踐工作打下良好基礎。

機電學院 郭偉鑫

2014年6月23日

第四篇：電子時鐘 電子技術基礎 課程設計

課程設計報告

課 程 名 稱 電子技術基礎 院 部 名 稱

機電工程學院

專

業

自動化

班 級 10自動化 指 導 教 師 趙國樹

金陵科技學院教務處制

目錄

一、課程設計應達到的目的............................................二、課程設計題目及要求..............................................三、課程設計任務及工作量的要求....................................1.設計要求.......................................................2.總體參考方案.................................................3.單元電路設計....................................................（1）.秒脈沖發生器.............................................（2）.秒、分、時計數器...........................................（3）.秒、分、時譯碼顯示模塊....................................（4）.校時電路................................................4.附圖說明各部分功能的實現....................................（1）.開始狀態................................................（2）.時、分、秒分別校時........................................（3）.3滿60秒向分鐘進位狀態...................................（4）.滿60分向小時進位狀態....................................（5）.23:59:59向00:00:00進位狀態................................5.整體電路圖....................................................6.實驗室調試....................................................（1）.元件清單.................................................（2）.調試過程...............................................（3）.調試結果(照片).........................................（4）.調試心得體會..............................................參考文獻.......................................................致謝........................................................一、課程設計應達到的目的

1、掌握組合邏輯電路、時序邏輯電路及數字邏輯電路系統的設計、安裝、測試方法；

2、進一步鞏固所學的理論知識，提高運用所學知識分析和解決實際問題的能力；

3、提高電路布局﹑布線及檢查和排除故障的能力；

4、培養書寫綜合實驗報告的能力。

二、課程設計題目及要求

數字電子時鐘設計

1、準確計時，以數字形式顯示時、分、秒的時間。

2、小時計時采用24進制的計時方式，分、秒采用60進制的計時方式。

3、具有快速校準時、分的功能。

三、課程設計任務及工作量的要求

1、設計要求

（1）、準確計時，以數字形式顯示時、分、秒的時間。

（2）、小時計時采用24進制的計時方式，分、秒采用60進制的計時方式。（3）、具有快速校準時、分的功能。

2、總體參考方案 框圖

T?0.7(R1?2R2)C?0.7(6k?2?4.7k)?100uF?1.078s

3.單元電路設計（1）.秒脈沖發生器

采用555施密特觸發器

相關計算如下

仿真圖

（2）.秒、分、時計數器

秒脈沖信號經過6級計數器，分別得到“秒”個位、十位、“分”個位、十位以及“時”個位、十位的計時。“秒”“分”計數器為六十進制，小時為二十四進制。

由秒脈沖獲得的1Hz的頻率首先送到計數器，這里采用的是十進制計數器74LS192，達到10次脈沖向前進位并且同步清零，一次來實現“秒”各位的十進制，然后產生一個進位信號，向“秒”的十位送達一個脈沖，“秒”的十位數字將要顯示六時，將Q1，Q2經過與門與MR相連，一次達到“秒”的六十清零的目的，同樣，分鐘的個位的計數要通過秒十位的Q1，Q2經過與門，與“分”個位的家計數器相連，時，“12翻1”小時計數器是按照“01——02——03——??——22——23——00——01——02——??”規律計數的，這與日常生活中的計時規律相同。在此實驗中，它是由兩片cc40192和一片cc4011構造成的同步二十四計數器，利用異步清零端實現起從23——00的翻轉，其中“24”為過渡狀態不顯示。其中，“時”十位是3進制，“時”個位是十進制。

74LS192功能及引腳圖

、可預置的十進制加/減計數器

仿真圖

（3）.秒、分、時譯碼顯示模塊

本系統用七段發光二極管來顯示譯碼器輸出的數字，顯示器有兩種：共陽極顯示器或共陰極顯示器。74LS48譯碼器對應的顯示器是共陰極顯示器。

（4）.校時電路

當數字鐘走時出現誤差時，需要校正時間。校時電路實現對“時”“分”

“秒”的校準。在電路中設有正常計時和校對位置。本實驗實現“時”“分”的校對。對校時的要求是，在小時校正時不影響分和秒的正常計數；在分校正時不影響秒和小時的正常計數。需要注意的時，校時電路是由與門構成的組合邏輯電路如下圖示：

方法：“秒”校時采用等待校時法。正常工作時，將開關S1撥向VDD位置，不影響與門G1傳送秒計數信號。進行校對時，將S1撥向接地位置，封閉與門G1，暫停秒計時。標準時間一到，立即將S1撥回VDD位置，開放與門G1。“分”和“時”校時采用加速校時法。正常工作時，S2和S3接地，封閉與門G3或G5，不影響或門G2或G4傳送秒、分進位計數脈沖。進行校對時，將S2、S3撥向VDD位置，秒脈沖通過G3、G2或G5、G4直接引入“分”、“時”計數器，讓“分”、“時”計數器以秒節奏快速計數。待標準時、分一到，立即將S2、S3撥回接地位置，封鎖秒脈沖信號，開放或門G2、G4對秒、分進位計數脈沖的傳送

仿真圖

4、附圖說明各部分功能的實現

（1）.開始狀態

（2）.時、分、秒分別校時

.（3）..滿60秒向分鐘進位狀態

（4）、滿60分向小時進位狀態

（5）、23:59:59向00:00:00進位狀態

5.整體電路圖

6、實驗室調試（1）元件清單

（2）調試過程

于6月7日下午開始進行實物調試，歷時四個小時。首先調試的是秒脈沖發生器，以NE555為主要芯片其引腳示意圖如下圖示

選擇合適的電阻電容，根據仿真的數據以及連接方式，對其進行調試，由于脈沖產生的波形不穩定，可以采取將脈沖信號經過非門調試。計數器采用的是十進制計數器74LS192，其引腳示意圖以及功能表如下示

74ls192引腳圖

74ls192功能表

將192的輸出端Q1、Q2、Q3、Q4分別與譯碼器74LS48的A、B、C、D相連接，其引腳示意圖如下圖示

譯碼器與共陰極的七段數碼管分別相連接。主要部分已經完成，所需要注意的是，每一個芯片都要接通電源和地。至于控制電路以及邏輯進位和清零，所需要的芯片主要是與門和或門以及非門，三者的引腳示意圖分別如下示

（與門74LS08）(或門74LS32)（非門74LS00）

（3）調試結果(照片)由于跳動的太大，在進行校正時，可能不會盡如人意，照片如下圖示

（4）調試心得體會

通過這次數字電子鐘的課程設計，我們才把學到的東西與實踐相結合。從中對我們學的知識有了更進一步的理解，而且更進一步地熟悉了芯片的結構及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。也鍛煉了自己獨立思考問題的能力和通過查看相關資料來解決問題的習慣。雖然這只是一次簡單的課程設計，但通過這次課程設計我們了解了課程設計的一般步驟，和設計中應注意的問題。設計本身并不是有很重要的意義，而是同學們對待問題時的態度和處理事情的能力。各個芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時應該注意那些要點。同一個電路可以用那些芯片實現，各個芯片實現同一個功能的區別。

另外，我還漸漸熟悉了pruteus這個仿真軟件的各個功能，讓我體會到了期中的樂趣，還在電腦制作文檔的過程中，使我對辦公軟件有了更進一步的了解和掌握。

參考文獻

1.現代數字電路與邏輯設計 清華大學出版社 北京交通大學出版社.2.模擬電子技術（修訂版）清華大學出版社 北京交通大學出版社

3.模擬電子技術教程 電子工業出版社

4.朱定華主編.電子電路測試與實驗.北京：清華大學出版社，2004.致謝

首先要感謝趙國樹老師的悉心教導，幾天來，趙老師的不辭勞苦給我留下了深刻的印象，趙老師嚴謹的教學態度以及他豐富的學識，讓我們學到了很多在《數字電子電路》等方面的知識，同時讓我們認識它的趣味性、實用性，讓我深深的喜歡上了這門學科。當我們在課程設計上遇到困難時，老師一邊又一遍的給我們講解，在此，向趙國樹老師致以最誠摯的謝意。

第五篇：數字電子技術基礎課程設計總結報告樣本

數字電子技術基礎課程設計總結報告樣本

一、課程設計名稱

金屬探測器的設計

二、課程設計目的

1．進一步了解什么是自激振蕩、產生正弦波自激振蕩的條件、正弦波振蕩電路的組成和判斷電路能否產生正弦波振蕩的方法和步驟；

2．了解正弦波電路所產生的自激振蕩和負反饋放大電路中產生的自激振蕩的區別；

3．掌握正弦波振蕩電路中為什么必須要有選頻網絡； 4．重點掌握電感反饋式振蕩電路的工作原理； 5．掌握進行模擬電子電路功能原理設計的技術； 6．掌握實用工程電子電路的完整設計過程；

7．認識相關電子元件，器件，掌握電子元件，器件的電氣性能；

8．初步掌握現代電子設計自動化（EDA）工具軟件protel99原理圖繪制和PCB板繪制；

9．了解所用器件特性及性能的運用，掌握經典焊接技術，基本元器件制作技術及電子線路板的綜合調試技術。

三、課程設計要求：

1．根據相關的教材內容及教師推薦的有關參考資料，設計出金屬探測器的原理圖，要求能測出某區域是否有金屬，如有給出相應的聲光提示； 2．用protel99繪制直流電機驅動器電路原理圖； 3．用protel99繪制印刷電路板（PCB）； 4．用PCB組裝焊接實體電路；

5．調試電路并分析存在的問題，提出解決的方法。

四、課程設計內容：

在此電路中，LC正弦波振蕩電路工作在臨界狀態，產生一定頻率正弦波，當無金屬靠近電感時，LC正弦波振蕩電路正常工作，T3管截止，無聲光提示； 當有金屬靠近電感時，破壞LC正弦波振蕩電路振蕩條件，無正弦波輸出，T3管導通，發出聲光提示。

分析以下問題：

1．產生正弦波振蕩的條件是什么？

2．電路中T2管的作用是什么？

3．為什么無金屬靠近電感時，T3管截止，無聲光提示； 4．為什么有金屬靠近電感時，T3管截止，無聲光提示。

VCCR4R1 R3C1R6T2T1R5R7D1T3C2C3D2

C4R8R9R10LEDLBUZZERR2C5GND

五、課程設計步驟：

1.查閱和學習相關科技文獻，熟悉電感反饋式振蕩電路工作原理及其應用場合；

2.運用模擬電子技術課程中學習的波形的發生的知識，并且依據產品的設計思想，設計出可靠性高，性價比高的金屬探測器； 3.查元器件手冊，設計金屬探測器電路原理圖； 4．用protel99原理圖繪制原理圖和PCB板圖； 5.焊接電路板，進行電路調試。

6．課程設計總結，完成課程設計報告。

六、課程設計總結：