电子技术基础课程设计(2010上学期)

第一篇：电子技术基础课程设计(2010上学期)

电子技术基础课程设计

电子技术基础课程设计包括选择课题、电路原理图设计、组装、调试和编写总结报告等教学环节。

一、课程设计的基本任务

本课程设计的基本任务，是着重提高学生在电子电路应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。学生通过电路设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

二、课程设计的基本要求

 初步掌握数字逻辑电路分析和设计的基本方法。包括： 1)根据设计任务和指标，初选电路；

2)通过调查研究、设计计算，确定电路方案；

3)选择元器件，安装电路，独立进行试验，并通过调试改进方案； 4)分析实验结果，写出设计总结报告。

 培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力。包括： 1)学会自己分析、找出解决问题的方法；

2)对设计中遇到的问题，能独立思考，查阅资料，寻找答案；

3)掌握一些测试电路的基本方法，实验中出现一般故障，能通过“分析、观察、判断、试验、再判断”的基本方法独立解决； 4)能对实验结果进行分析和评价。

 掌握安装、布线、调试等基本技能，巩固常用仪器的正确使用方法。 通过严格的科学训练和工程设计实践，树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风，并培养自己具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。

三、课程设计课题 题目1: 可编程彩灯控制器 要求：

 基本功能：用中小规模集成电路设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路。用发光二极管点阵（8×8）作为显示电路，显示内容的动画感要强。显示内容包括基本部分中南大学、班级、姓名、学号，其它自由发挥。图形能连续循环，图形大于64幅，图形间隔在20ms～2s范围内连续可调。 扩展功能：能手动和加压清零功能，有自动选画功能并且用七段数码管显示第几幅画。题目2: 数字电子钟

 基本功能：用中小规模集成电路设计一个有“时”、“分”、“秒”(23 小时59 分59 秒)显示、且有校时功能的电子钟。 扩展功能：：（至少选择一个，可全部选择）① 闹钟系统．

② 整点报时．在59 分51 秒、53 秒、55 秒、57 秒输出750Hz 音频信号，在59 分59秒时输出1000Hz 信号，音响持续1 秒，在1000Hz 音响结束时刻为整点。

③ 日历系统．（用发光二极管点阵（8×8）作为显示电路）题目3: 电梯楼层显示控制器

 基本功能：用中小规模集成电路设计。用一位LED数码管显示电梯楼层位置；能响应每层（共５层）楼电梯按钮的呼唤（注意有优先权的问题），电梯自动行进到所需位置，停留4s ,发出开门信号。

 扩展功能：用发光二极管点阵（8×8）作为显示电路，显示电梯动态的上下状态。题目4: 迷你彩灯控制电路  基本功能：

用中小规模集成电路设计。彩灯在追逐旋转中能突然停住，突然熄灭，且追逐、停止、熄灭都是随机的。发光二极管的数量至少 在10个以上，用来组织图行。图行能组成追逐式、单向旋转式、双向旋转式、辐射式等多种图案。

 扩展功能：用发光二极管点阵（8×8）作为显示电路，同时显

示图案状态。

四、时间安排：

第18周：电子电路系统原理图。（用软件仿真，实现部分功能）该周星期三晚上6:00,0806班在民主楼130就原理图进行讨论修改。该周星期三晚上7:00,0813班在民主楼130就原理图进行讨论修改。第19周：电子电路的组装、调试与总结。

该周星期一上午进入实验室。该周星期三中期检查（基本功能部分应该完成），该周星期五下午验收（包括扩展部分功能）。

五、课程设计总结报告（见报告后页要求）

六、本课程的考核方式与评分方法

电子技术课程设计成绩分为优、良、中、及格、不及格五种，成绩的评定主要参照以下几方面：

１）学生独立设计电路的能力，占20%；

２）实验电路完成情况（具体视完成质量，先后，是否独立完成等情况而定），占40%； ３）指导教师考核，验收占20%； ４）报告，占20%；

５）下列情况之一者，要酌情减分：

有抄袭行为或有意给别人抄袭；损坏或丢失实验室物品，包括元器件、仪器设备和工具；迟交总结报告。

七、参考资料：

电子技术课程设计实用教程 中南工业大学 陈明义 电子技术课程设计指导 高等教育出版社 彭介华

付录：

电子电路系统原理图设计: 在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电路的设计、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整的系统电路图。

一、明确系统的设计任务要求

对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能指标、内容及要求，以便明确系统应完成的任务。

二、方案选择

这一步的工作要求是，把系统要完成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掌握的知识和资料，针对系统提出的任务、要求和条件，完成系统的功能设计。在这个过程中要敢于探索，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；最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分的功能，清楚表示系统的基本组成和相互关系。

三、单元电路的设计、参数计算和器件选择

根据系统的指标和功能框图，明确各部分任务，进行各单元电路的设计、参数计算和器件选择。1．单元电路设计

单元电路是整机的一部分，只有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单元电路的任务，详细拟定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。具体设计时，可以模仿成熟的先进的电路，也可以进行创新或改进，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

(1)元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求；(2)元器件的极限参数必须留有足够裕量，一般应大于额定值的1．5 倍；(3)电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。3．器件选择

(1)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(100μF 一3000μF)铝电解电容，为滤掉高频通常还需并联小容量(0.01μF～0.1μF)瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件，并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。

(2)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。根据其用途分别进行选择。

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，是大功率管还是小功率管．并注意管子的参数PCM、ICM、BVCEO、BVEBO、ICBO、、fT 和fe 是否满足电路设计指标的要求，高频工作时，要求fT =(5～10)f，f 为工作频率。

(3)集成电路的选择：由于集成电路可以实现很多单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活，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。国内外巳生产出大量集成电路，器件的型号、原理、功能、特性可查阅有关手册。选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案，而且要满足功耗、电压、速度、价格等多方面的要求。

四、电路图的绘制

为详细表示设计的整机电路及各单元电路的连接关系，设计时需绘制完整电路图。电路图通常是在系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择的基础上绘制的，它是组装、调试和维修的依据。绘制电路图时要注意以下几点：

（1）布局合理、排列均匀、图面清晰、便于看图、有利于对图的理解和阅读。

有时一个总电路由几部分组成，绘图时应尽量把总电路面在一张图纸上．如果电路比较复杂，需绘制几张图，则应把主电路画在同一张图纸上，而把一些比较独立或次要的部分画在另外的图纸上，并在图的断口两端做上标记，标出信号从一张图到另一张图的引出点和引入点，以此说明各图纸在电路连线之间的关系。有时为了强调并便于看清各单元电路的功能关系，每一个功能单元电路的元件应集中布置在一起，并尽可能按工作顺序排列。

（2）注意信号的流向。一般从输入端或者信号源画起，由左至右或者由上之下地按照信号的流向依次画出各单元电路，而反馈通路的信号流向则与此相反。

（3）图形符号要标准，图中应加适当的标注。图形符号表示器件的项目或概念，电路图中的中、大规模集成电路器件，一般用方框表示，在方框中标出它的型号，在方框的边线两侧标出每根线的功能名称和管脚号。除中、大规模器件外。其余元器件符号应当标准化。

（4）连接线应为直线，并且交叉和折弯应最少。通常连接线可以水平布置或垂直布置，一般不画斜线。互相连通的交叉线，应在交叉处用圆点表示。根据需要，可以在连接线上加注信号名或其他标记，表示其功能或其去向。有的连线可用符号表示，例如器件的电源一般标电源电压的数值．地线用符号上表示。设计的电路是否能满足设计要求，还必须通过组装、调试进行验。

电子电路的组装、调试与总结

电子电路设计好后，便可进行组装、调试，最后对课题内容进行全面总结。

一、电子电路的组装

电子技术基础课程设计中组装电路通常采用焊接和在实验箱上插接两种方式。焊接组装可提高学生焊接技术，但器件可重复利用率低。在实验箱上组装，元器件便于插接且电路便于调试，并可提高器件重复利用率。下面介绍在实验箱上用插接方式组装电路的方法。（1）集成电路的装插

插接集成电路时首先应认清方向，不要倒插，所有集成电路的插八方向要保持一致，注意管脚不能弯曲。（2）元器件的位置

根据电路图的各部分功能确定元器件在实验箱的插接板上的位置，并按信号的流同将元器件顺序地连接。以易于调试。

（3）导线的选用和连接

导线直径应和插接板的插孔直径相一致，过粗会损坏插孔，过细则与插孔接触不良。为橙壹电路的方便，根据不同用途．导线可以选用不同的颜色。一般习惯是正电源用红线，负电源用蓝线，地线用黑线，信号线用其他颜色的线等。

连接用的导线要求紧贴在插接板上，避免接触不良．连线不允许跨接在集成电路上，一般从集成电路周围通过，尽量做到横平竖直，这样便于查线和更换器件。

组装电路时注意，电路之间要共地。正确的组装方法和合理的布局，不仅使电路整齐美观，而且能提高电路工作的可靠性，便于检查和排除故障。

二、电子电路的调试

通常有以下两种调试电路的方法：

第一种是采用边安装边调试的方法。把一个总电路按框图上的功能分成若干单元电路分别进行安装和调试，在完成各单元电路调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围，最后完成整机调试。对于新设计的电路，此方法既便于调试，又可及时发现和解决问题。该方法适于课程设计中采用。第二种方法是整个电路安装完毕，实行一次性调试。这种方法适于定型产品。

调试时应注意做好调试记录，准确记录电路各部分的测试数据和波形，以便于分析和运行时参考。一般调试步骤如下：（1）通电前检查

电路安装完毕，首先直观检查电路各部分接线是否正确，检查电源、地线、信号线、元器件引脚之间有无短路，器件有无接错。（2）通电检查

接接入电路所要求的电源电压，观察电路中各部分器件有无异常现象。如果出现异常现象，则应立即关断电源，待排除故障后方可重新通电。（3）单元电路调试

在调试单元电路时应明确本部分的调试要求．按调试要求测试性能指标和观察波形。调试顺序按信号的流向进行。这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号，为最后的整机联调创造条件。电路调试包括静态和动态调试，通过调试掌握必要的数据、波形、现象，然后对电路进行分析、判断、排除故障，完成调试要求。（4）整机联调

各单元电路调试完成后就为整机调试打下了基础。整机联调时应观察各单元电路连接后各级之间的信号关系．主要观察动态结果，检查电路的性能和参数，分析测量的数据和波形是否符合设计要求，对发现的故障和问题及时采取处理措施。

电路故障的排除可以按下述8 种方法进行：

信号寻迹法 寻找电路故障时，一般可以按信号的流程逐级进行。从电路的输入端加入适当的信号。用示波器或电压表等仪器逐级检查信号在电路内务部分传输的情况，根据电路的工作原理分析电路的功能是否正常，如果有问题，应及时处理。调试电路时也可从输出级向输

入级倒推进行信号从最后一级电路的输入端加入，观察输出端是否正常，然后逐级将适当信号加入前面一级电路输入端，继续进行检查。这里所指的“适当信号”是指频率、电压幅值等参数应满足电路要求，这样才能使调试顺利进行。

对分法 把有故障的电路分为两部分，先检测这两部分中究竟是哪部分有故障，然后再对有故障的部分对分检测，一直到找出故障为止。采用“对分法”可减少调试工作量。

分割测试法 对于一些有反馈的环形电路，如振荡器、稳压器等电路，它们各级的

工作情况互相有牵连，这时可采取分割环路的方法，将反馈环去掉，然后逐级检查，可更快地查出故障部分。对自激振荡现象也可以用此法检查。

电容器旁路法 如遇电路发生自激振荡或寄生调幅等故障，检测时可用一只容量较大的电容器并联到故障电路的输入或输出端，观察对故障现象的影响，据此分析故障的部位。在放大电路中，旁路电容失效或开路，使负反馈加强，输出量下降，此时用适当的电容并联在旁路电容两端，就可以看到输出幅度恢复正常，也就可断定旁路电容的问题．这种检查可能要多处试验才有结果，这时要细心分析可能引起故障的原因。这种方法也用来检查电源滤波和去耦电路的故障。

对比法 将有问题的电路的状态，参数与相同的正常电路进行逐项对比．此方法可以较快地从异常的参数中分析出故障

替代法 把已调试好的单元电路代替有故障或有疑问的相同的单元电路(注意共地)，这样可以很快判断故障部位。有时元器件的故障不很明显，如电容器漏电、电阻变质，晶体管和集成电路性能下降等，这时用相同规格的优质元器件逐一替代实验，就可以具体地判断故障点，加快查找故障点的速度，提高调试效率。静态测试法 故障部位找到后，要确定是哪一个或哪几个元件有问题，最常用的就是静态测试法和动态测试法，静态测试是用万用表测试电阻值、电容器漏电，电路是否断路或短路，晶体管和集成电路的各引脚电压是否正常等．这种测试是在电路不加信号时进行的，所以叫静态测试。通过这种测试可发现元器件的故障。

动态测试法 当静态测试还不能发现故障原因时，可以采用动态测试法．测试时在电路输入端加上适当的信 6 号再测试元器件的工作情况，观察电路的工作状况，分析、判别故障原因。组装电路要认真细心，要有严谨的科学作风。安装电路要注意布局合理．调试电路要注意正确使用测量仪器，系统各部分要“共地”，调试过程中不断跟踪和记录观察的现象、测量的数据和波形。通过组装调试电路，发现问题、解决问题，提高设计水平，圆满地完成设计任务。

第二篇：数字电子技术基础课程设计

苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告

电子1412

姓名：孙玮

苏州科技大学 电子与信息工程学院

数字电子技术基础课程设计报告

专业班级：电子1412 学号：14200106214

姓名：孙玮

指导教师：潘欣裕

2016年

07月

03日

苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告

电子1412

姓名：孙玮

一、基础部分（共55分，利用下列芯片，构建出具有验证其逻辑或时序功能的系统，实现仿真电路，并附详细参数计算及说明）1.1、基于74138、74148编码、解码系统。（10分）

图1

图2 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告

电子1412

姓名：孙玮

图1为编码器电路，图2为解码器电路。他们的逻辑转换表如下所示。

图3

图4 74HC148在S=0电路正常的工作状态下，允许I0~ I7当中同时有几个输入端为低电

’’平，即有编码输入信号。I7的优先级最高，I0的优先级最低。当有多个输入时，编码器只

’’’会对优先级最高的进行编码，优先级较低的不会进行编码。当出现Y2、Y1、Y0都为0时，’’’可以用Ys和Yex的不同状态来区分。只有当S为0时。编码器才会工作，不为0 时，编码

’’器不工作，输出均为1。有输入时Ys为1，Yex为0，当使用两片接成16-4编码器时，第一’’片的Ys连到第二片的S。

’’ 74HC138只有当S1=1，且S2=S3=0时才会工作。数据由S1段输入，由A2A1A0来确定输出口，所以S1成为数据输入端，A2A1A0为地址输入端，以反码输出。

将73HC148的输出作为74HC138的地址输入可以实现完整的编码解码电路。’

’

’1.2、基于74161或74160的计数电路。（10分）苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告

电子1412

姓名：孙玮

图5 图5所示为基于74HC161的计数电路。该电路是由两片74HC161级联实现的256进制计数器。其输入端逻辑电平如下图所示。

图6

’74HC161为十六进制计数器，其从0000到1111计数。RD为0时，74HC161不论其他引

’’脚的接法直接异步置零，当CLK为上升沿时，且RD为1，LD=0是芯片工作在预置数状态，’’同步置数；CLK上升沿，RD=LD=1，芯片处于计数状态，每来一次上升沿，芯片会有一次加一。图中芯片处于计数状态，~LOAD和~CLR接1，ENP与ENT接1，芯片开始正常计数。当数据加到1111时，在RCO处产生进位。此外，通过多个级联可以实现多进制的计数器。

1.3、基于74151数据选择器的功能电路。（10分）

图7所示为基于74151数据选择器的功能电路。图8所示为74151数据选择器的逻辑转换表。74151是八选一的数据选择器，使用ABC输入地址代码，可以选择八个数据中的一个，并在Y输出，~W输出Y的取反值。例如如图中所示，当输入为D0=D1=D2=D4=D5=1，D3=D6=D7=0，A=0，B=C=1，数据选择器选择了D3，所以表现在二极管上是不导通。

苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告

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姓名：孙玮

图7

图8 1.4、基于JK触发器的时序电路。（10分）

图9 图9所示为由四个JK触发器构成的十六进制计数电路。其输出波形如下图所示。

图10 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告

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姓名：孙玮

由图可见，各触发器驱动方程分别为T0=1 T1=Q0 T2=Q0Q1 T3=Q0Q1Q2。将上式代入T触发器

*’*’’*’（由JK触发器构成）的特性方程可得Q0=Q0Q1=Q0Q1+Q0Q1 Q2=Q0Q1Q2 *’’’Q3=Q0Q1Q2Q3+(Q0Q1Q2)Q3+(Q0Q1Q2)Q3。电路输出方程为C= Q0Q1Q2Q3。其电路状态转换表如下图所示。

图11

1.5、555的信号产生电路、施密特触发电路各一个。（15分）

图12 如图12所示为基于施密特触发器的整波电路。它的功能是将正弦波转化为方波信号。仿真的示波器截图如下图所示。苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告

电子1412

姓名：孙玮

图13 如图14所示为基于555定时器的多谐振荡电路。其充电周期T1=Ln2*（R1+R2）C2，放电周期T2=Ln2*R1*C2，T=T1+T2。因此，图中电路所产生信号频率为f=1/T=476Hz。测量波形如下图所示。

图14 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告

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姓名：孙玮

二、提高部分（40分）

2.1、制作一个时钟电路，具有时、分、秒显示、重置、预置等功能，要求写出必要的设计过程，并画出对应的逻辑图，实现仿真。（15分）计数部分截图如图15所示；置数如图16所示；复位如图17所示。

1、秒钟设计：

秒钟是六十进制，用两片74HC160实现，第一片作为秒，十进制，第二片作为十秒，设置成六进制，并将第一片的进位信号连接到第二片的ENT与ENP；秒位满十进制进位溢出给十秒位计数信号，所以秒位计十次，十秒位计一次，从而实现六十进制。74HC160输出端接数码管读出计数。

2、分钟设计：

原理和秒钟一样，也是采用六十进制。

3、时钟设计：

时钟与之前两个不一样，设置为二十四进制，整体进行置数，当时钟达到24时直接置零，从头开始计数。

4、秒钟与分钟之间的连接：

当秒钟计到59时，会对分钟产生进位。所以用与门将秒位的二进制九和十秒位上的二进制五通过与门连接到分钟的ENT/ENP使得分钟正常计数开始，从而实现秒钟计数六十次，分钟计数一次。

5、分钟与时钟的连接：

原理与秒钟和分钟的连接类似，将秒钟和分钟上的二进制位的59通过一个与门连接到时钟的ENP/ENT，使得时钟得以正常计数，从而实现分钟计数60，时钟计数一次。

6、整体时钟的置零：

将各个位的CLR位引出来和六进制的复位连线经与门之后连接到单刀双掷开关上，CLR是低电平有效，所以当单刀双掷开关接地时，整个时钟电路时置零。

7、整体时钟电路置数：

将每一片的74HC160的输入端连接到一个开关，通过控制开关的连接控制输入1或者0。将所有芯片的Load端引至一个单刀双掷开关，低电平有效，从而实现同时置数。

以上就是设计时钟电路的简要思路。

图15 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告

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姓名：孙玮

图16

图17

2.2、用两片四位全加器74283和必要的逻辑门设计一个数制转换电路，实现将输入的两位十进制数转换成二进制数，十进制数的输入采用8421BCD码来表示，要求写出必要的设计过程，并画出对应的逻辑图，实现仿真。（15分）

图18 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告

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姓名：孙玮

如图18所示为仿真的截图。其左端输入BCD码10001001，右端LED显示的是01011001，均分别为十进制数89。设计思路：

假设有一个两位十进制数X，其对应的八位BCD码为ABCDEFGH，即ABCD*(10000)BCD +EFGH=(X)10。上式=ABCD*（1000）B+ABCD*（10）B+EFGH，所以二进制为ABCD000+ABCD0 +EFGH=ABCD000+ ABCD0+0EFG0+H。由上式可知，H可以直接输出，其为二进制的最低位。然后我们可以用第一片74283将ABCD与0EFG求和，将得到的结果设为KLMN，进位为O。于是二进制数可以表示为KLMN0+ O00000+ABCD000+H。由此可见，M与N分别为二进制的倒数第三与第二位。而其前四位可由74283将ABCD与OKL相加得到，最终输出七位二进制数。

2.3、自主设计一个具有特定功能，且包含4个以上不同类型芯片的系统，要求写出必要的设计过程，并画出对应的逻辑图，实现仿真。（10分）

本部分我自主设计了一个四位二进制乘法器，其仿真截图如下所示。图中两个输入端分别输入了1011与1101，其乘法运算结果为10001111，与仿真结果相符。

图19 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告

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姓名：孙玮

设计思路：

假设一个四位二进制数为ABCD，另外一个为EFGH，则其相乘的运算过程为：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)。因此我们可以将EFGH每一位提出来与ABCD每一位相乘，然后将其加起来求和。这里提出EFGH中每一位的过程可以通过移位寄存器实现。此外，因为74HC283只能实现4位二进制的全加过程，因此每次相加完都需要将和的最低位取出进行保存。此处保存使用移位寄存器（因为前面我们使用了移位寄存器，且其也移动四位，所以可以使用前面使用的移位寄存器来实现数据的保存）。另外，因为74HC283不是时序逻辑电路，所以需要将它输出的用于下一步求和的数据（此处的数据为求和结果的高三位与进位）存于寄存器中。等待下个上升沿到来后，将数据传输到74HC283的B输入口（B4输入进位，B3~B1输入前一次求和结果的高三位）。由此，经过四个周期之后，乘法运算就全部计算完毕。但由于在运行完四个周期后还会继续运行，导致数据无法保存，所以需要加一个计数器（这里采用74HC160）。当计数计到0100的时候，通过逻辑电路将时钟信号与计数器停止。下次运行时只需摁下复位开关将寄存器与计数器复位即可进行下次运算。

第三篇：模拟电子技术基础课程设计

从理论到实践

——机电学院创新设计圆满完成 6月17日到23日机电学院12级电气工程及其自动化专业全体学生进行了为期七天的模拟电子技术基础课程设计，本次课程设计是对收音机进行焊接、组装、调试，旨在对前一年学习的理论知识进行实践。课程设计分为两个模块：首先是在老师的带领下对电烙铁、万用表等一些常用工具的使用和如何进行电阻导线的焊接进行学习，同学们认真听取老师的讲解并且反复练习，为收音机的成功焊接打下了坚实的基础；第二模块就是对收音机进行组装、调试，老师把注意事项进行了详细讲解后，其余工作全部由同学自己摸索进行，这不仅锻炼了学生们的自主学习能力也提高了同学们的创新积极性。

本次课程设计进行的相当成功，在老师的带领下同学们克服了天气炎热、实验设施匮乏等困难，有90%以上的同学完成了收音机的制作。同学们也在此次课程设计中学到了更多的实践知识，提升了自己的创新能力，为以后的学习生活积累了丰富的经验，为机电学院深入实践工作打下良好基础。

机电学院 郭伟鑫

2014年6月23日

第四篇：电子时钟 电子技术基础 课程设计

课程设计报告

课 程 名 称 电子技术基础 院 部 名 称

机电工程学院

专

业

自动化

班 级 10自动化 指 导 教 师 赵国树

金陵科技学院教务处制

目录

一、课程设计应达到的目的............................................二、课程设计题目及要求..............................................三、课程设计任务及工作量的要求....................................1.设计要求.......................................................2.总体参考方案.................................................3.单元电路设计....................................................（1）.秒脉冲发生器.............................................（2）.秒、分、时计数器...........................................（3）.秒、分、时译码显示模块....................................（4）.校时电路................................................4.附图说明各部分功能的实现....................................（1）.开始状态................................................（2）.时、分、秒分别校时........................................（3）.3满60秒向分钟进位状态...................................（4）.满60分向小时进位状态....................................（5）.23:59:59向00:00:00进位状态................................5.整体电路图....................................................6.实验室调试....................................................（1）.元件清单.................................................（2）.调试过程...............................................（3）.调试结果(照片).........................................（4）.调试心得体会..............................................参考文献.......................................................致谢........................................................一、课程设计应达到的目的

1、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法；

2、进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；

3、提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力；

4、培养书写综合实验报告的能力。

二、课程设计题目及要求

数字电子时钟设计

1、准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。

2、小时计时采用24进制的计时方式，分、秒采用60进制的计时方式。

3、具有快速校准时、分的功能。

三、课程设计任务及工作量的要求

1、设计要求

（1）、准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。

（2）、小时计时采用24进制的计时方式，分、秒采用60进制的计时方式。（3）、具有快速校准时、分的功能。

2、总体参考方案 框图

T0.7(R12R2)C0.7(6k24.7k)100uF1.078s

3.单元电路设计（1）.秒脉冲发生器

采用555施密特触发器

相关计算如下

仿真图

（2）.秒、分、时计数器

秒脉冲信号经过6级计数器，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。“秒”“分”计数器为六十进制，小时为二十四进制。

由秒脉冲获得的1Hz的频率首先送到计数器，这里采用的是十进制计数器74LS192，达到10次脉冲向前进位并且同步清零，一次来实现“秒”各位的十进制，然后产生一个进位信号，向“秒”的十位送达一个脉冲，“秒”的十位数字将要显示六时，将Q1，Q2经过与门与MR相连，一次达到“秒”的六十清零的目的，同样，分钟的个位的计数要通过秒十位的Q1，Q2经过与门，与“分”个位的家计数器相连，时，“12翻1”小时计数器是按照“01——02——03——„„——22——23——00——01——02——„„”规律计数的，这与日常生活中的计时规律相同。在此实验中，它是由两片cc40192和一片cc4011构造成的同步二十四计数器，利用异步清零端实现起从23——00的翻转，其中“24”为过渡状态不显示。其中，“时”十位是3进制，“时”个位是十进制。

74LS192功能及引脚图

、可预置的十进制加/减计数器

仿真图

（3）.秒、分、时译码显示模块

本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字，显示器有两种：共阳极显示器或共阴极显示器。74LS48译码器对应的显示器是共阴极显示器。

（4）.校时电路

当数字钟走时出现误差时，需要校正时间。校时电路实现对“时”“分”

“秒”的校准。在电路中设有正常计时和校对位置。本实验实现“时”“分”的校对。对校时的要求是，在小时校正时不影响分和秒的正常计数；在分校正时不影响秒和小时的正常计数。需要注意的时，校时电路是由与门构成的组合逻辑电路如下图示：

方法：“秒”校时采用等待校时法。正常工作时，将开关S1拨向VDD位置，不影响与门G1传送秒计数信号。进行校对时，将S1拨向接地位置，封闭与门G1，暂停秒计时。标准时间一到，立即将S1拨回VDD位置，开放与门G1。“分”和“时”校时采用加速校时法。正常工作时，S2和S3接地，封闭与门G3或G5，不影响或门G2或G4传送秒、分进位计数脉冲。进行校对时，将S2、S3拨向VDD位置，秒脉冲通过G3、G2或G5、G4直接引入“分”、“时”计数器，让“分”、“时”计数器以秒节奏快速计数。待标准时、分一到，立即将S2、S3拨回接地位置，封锁秒脉冲信号，开放或门G2、G4对秒、分进位计数脉冲的传送

仿真图

4、附图说明各部分功能的实现

（1）.开始状态

（2）.时、分、秒分别校时

.（3）..满60秒向分钟进位状态

（4）、满60分向小时进位状态

（5）、23:59:59向00:00:00进位状态

5.整体电路图

6、实验室调试（1）元件清单

（2）调试过程

于6月7日下午开始进行实物调试，历时四个小时。首先调试的是秒脉冲发生器，以NE555为主要芯片其引脚示意图如下图示

选择合适的电阻电容，根据仿真的数据以及连接方式，对其进行调试，由于脉冲产生的波形不稳定，可以采取将脉冲信号经过非门调试。计数器采用的是十进制计数器74LS192，其引脚示意图以及功能表如下示

74ls192引脚图

74ls192功能表

将192的输出端Q1、Q2、Q3、Q4分别与译码器74LS48的A、B、C、D相连接，其引脚示意图如下图示

译码器与共阴极的七段数码管分别相连接。主要部分已经完成，所需要注意的是，每一个芯片都要接通电源和地。至于控制电路以及逻辑进位和清零，所需要的芯片主要是与门和或门以及非门，三者的引脚示意图分别如下示

（与门74LS08）(或门74LS32)（非门74LS00）

（3）调试结果(照片)由于跳动的太大，在进行校正时，可能不会尽如人意，照片如下图示

（4）调试心得体会

通过这次数字电子钟的课程设计，我们才把学到的东西与实践相结合。从中对我们学的知识有了更进一步的理解，而且更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。虽然这只是一次简单的课程设计，但通过这次课程设计我们了解了课程设计的一般步骤，和设计中应注意的问题。设计本身并不是有很重要的意义，而是同学们对待问题时的态度和处理事情的能力。各个芯片能够完成什么样的功能，使用芯片时应该注意那些要点。同一个电路可以用那些芯片实现，各个芯片实现同一个功能的区别。

另外，我还渐渐熟悉了pruteus这个仿真软件的各个功能，让我体会到了期中的乐趣，还在电脑制作文档的过程中，使我对办公软件有了更进一步的了解和掌握。

参考文献

1.现代数字电路与逻辑设计 清华大学出版社 北京交通大学出版社.2.模拟电子技术（修订版）清华大学出版社 北京交通大学出版社

3.模拟电子技术教程 电子工业出版社

4.朱定华主编.电子电路测试与实验.北京：清华大学出版社，2004.致谢

首先要感谢赵国树老师的悉心教导，几天来，赵老师的不辞劳苦给我留下了深刻的印象，赵老师严谨的教学态度以及他丰富的学识，让我们学到了很多在《数字电子电路》等方面的知识，同时让我们认识它的趣味性、实用性，让我深深的喜欢上了这门学科。当我们在课程设计上遇到困难时，老师一边又一遍的给我们讲解，在此，向赵国树老师致以最诚挚的谢意。

第五篇：数字电子技术基础课程设计总结报告样本

数字电子技术基础课程设计总结报告样本

一、课程设计名称

金属探测器的设计

二、课程设计目的

1．进一步了解什么是自激振荡、产生正弦波自激振荡的条件、正弦波振荡电路的组成和判断电路能否产生正弦波振荡的方法和步骤；

2．了解正弦波电路所产生的自激振荡和负反馈放大电路中产生的自激振荡的区别；

3．掌握正弦波振荡电路中为什么必须要有选频网络； 4．重点掌握电感反馈式振荡电路的工作原理； 5．掌握进行模拟电子电路功能原理设计的技术； 6．掌握实用工程电子电路的完整设计过程；

7．认识相关电子元件，器件，掌握电子元件，器件的电气性能；

8．初步掌握现代电子设计自动化（EDA）工具软件protel99原理图绘制和PCB板绘制；

9．了解所用器件特性及性能的运用，掌握经典焊接技术，基本元器件制作技术及电子线路板的综合调试技术。

三、课程设计要求：

1．根据相关的教材内容及教师推荐的有关参考资料，设计出金属探测器的原理图，要求能测出某区域是否有金属，如有给出相应的声光提示； 2．用protel99绘制直流电机驱动器电路原理图； 3．用protel99绘制印刷电路板（PCB）； 4．用PCB组装焊接实体电路；

5．调试电路并分析存在的问题，提出解决的方法。

四、课程设计内容：

在此电路中，LC正弦波振荡电路工作在临界状态，产生一定频率正弦波，当无金属靠近电感时，LC正弦波振荡电路正常工作，T3管截止，无声光提示； 当有金属靠近电感时，破坏LC正弦波振荡电路振荡条件，无正弦波输出，T3管导通，发出声光提示。

分析以下问题：

1．产生正弦波振荡的条件是什么？

2．电路中T2管的作用是什么？

3．为什么无金属靠近电感时，T3管截止，无声光提示； 4．为什么有金属靠近电感时，T3管截止，无声光提示。

VCCR4R1 R3C1R6T2T1R5R7D1T3C2C3D2

C4R8R9R10LEDLBUZZERR2C5GND

五、课程设计步骤：

1.查阅和学习相关科技文献，熟悉电感反馈式振荡电路工作原理及其应用场合；

2.运用模拟电子技术课程中学习的波形的发生的知识，并且依据产品的设计思想，设计出可靠性高，性价比高的金属探测器； 3.查元器件手册，设计金属探测器电路原理图； 4．用protel99原理图绘制原理图和PCB板图； 5.焊接电路板，进行电路调试。

6．课程设计总结，完成课程设计报告。

六、课程设计总结：