數(shù)字電路課程設(shè)計報告
在人們素養(yǎng)不斷提高的今天，報告的使用頻率呈上升趨勢，寫報告的時候要注意內(nèi)容的完整。一聽到寫報告就拖延癥懶癌齊復(fù)發(fā)？下面是小編精心整理的數(shù)字電路課程設(shè)計報告，希望對大家有所幫助。
數(shù)字電路課程設(shè)計報告1
設(shè)計題目：數(shù)字電子鐘邏輯電路
專業(yè)班級：自動化112班
學(xué)生姓名：xx
學(xué)號：xx
指導(dǎo)教師：xx
設(shè)計時間：xx
教師評語：成績評閱教師日期
一、摘要
所謂數(shù)字鐘，是指利用電子電路構(gòu)成的計時器。相對機械鐘而言，數(shù)字鐘能實現(xiàn)準確計時，并顯示時、分、秒，而且可以方便準確的對時間進行調(diào)節(jié)。在此基礎(chǔ)上，還可以實現(xiàn)整點報時的功能。因此，數(shù)字鐘的應(yīng)用十分廣泛。我們要通過這次的課程設(shè)計掌握數(shù)字鐘的原理，學(xué)會設(shè)計簡單的數(shù)字鐘。
二、設(shè)計任務(wù)
用中小規(guī)模集成電路設(shè)計一臺能顯示時、分、秒24時制地的數(shù)字電子鐘，具體要求如下：
時為00-23二十四進制計數(shù)器；秒、分為00-59六十進制計數(shù)器；整點報時，整點報時電路要求在每個整點前鳴叫五次低音（100Hz），整點時再鳴叫一次高音（500Hz）。
三、工作原理
數(shù)字電子鐘所采用的是十六進制計數(shù)器74LS161和十進制計數(shù)器74SL160，根據(jù)時分秒各個部分的的不同功能，設(shè)計成不同進制。秒的個位，需要10進制計數(shù)器，十位需6進制計數(shù)器（計數(shù)到59時清零并進位）。秒部分設(shè)計與分鐘的設(shè)計完全相同；時部分的設(shè)計為當時鐘計數(shù)到24時，使計數(shù)器的小時部分清零，從而實現(xiàn)整體循環(huán)計時的功能。
四、可選器材：
(1)數(shù)字電子技術(shù)實驗系統(tǒng)箱
(2)直流穩(wěn)壓電源，
(3)集成芯片：74LS161 2個、74LS160 4個、 74LS00 2個、 74LS20 1個。
(4)喇叭，1/4W、8Ω。
五、參考電路
見附錄一、附錄二
六、方案的設(shè)計
計數(shù)部分：利用74LS161芯片，74LS160芯片和74LS00芯片組成的計數(shù)器，它們采用異步連接，利用外接標準1Hz脈沖信號進行計數(shù)。
1、顯示部分：將兩片74LS161芯片和四片74LS60的Q0Q1Q2Q3腳分別接到實驗箱上的數(shù)碼顯示管上，根據(jù)脈沖的個數(shù)顯示時間。 (一)設(shè)計步驟及方法
所有74LS161芯片和74LS160的16腳接5V電源(置為1)，3腳、4腳、5腳、6腳和8腳接地（置為0）。74LS00芯片的14腳接5V電源（置為1），7接地。 1、秒設(shè)計
秒部分具體設(shè)計如圖示：
秒部分設(shè)計圖
秒的個位部分為逢十進一，十位部分為逢六進一，從而共同完成60進制計數(shù)器。當計數(shù)到59時清零并重新開始計數(shù)。秒的個位部分的設(shè)計：利用十進制計數(shù)器74LS160和與非門74LS00在面包板上設(shè)計10進制計數(shù)器顯示秒的個位。計數(shù)器的1腳接高電平，7腳及10腳接1。因為7腳和10腳同時為1時計數(shù)器處于計數(shù)工作狀態(tài)、秒的個位和十位的2腳相接從而實現(xiàn)同步工作，15腳（串行進位輸出端）接十位的7腳和10腳。個位計數(shù)器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時產(chǎn)生進位，并十位部計數(shù)器的2腳脈沖輸入端CP，從而實現(xiàn)10進制計數(shù)和進位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設(shè)計6進制計數(shù)器顯示秒的'十位：7腳和10腳接各位計數(shù)器的15腳（串行進位輸出端），當個位計數(shù)器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時產(chǎn)生進位，并十位部分開始計數(shù)，通過74LS00對Q2Q1與非接入74LS161的1腳清零端和分個位計數(shù)器的2腳脈沖輸入端CP，從而實現(xiàn)6進制計數(shù)器和進位功能。
2、分鐘的設(shè)計
分鐘部分具體設(shè)計如圖示：
分部分設(shè)計圖
分鐘個位部分逢十進一，十位部分逢六進一，從而共同完成60進制計數(shù)器。當計數(shù)到59時重新開始計數(shù)。利用74LS160和74LS00設(shè)計10進制計數(shù)器顯示分的個位：1腳，7腳和10接高電平，15腳（串行進位輸出端）接十位計數(shù)
器的7腳和10腳。當個位計數(shù)器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時產(chǎn)生進位，十位計數(shù)器和各位計數(shù)器的2腳相接從而實現(xiàn)同步工作。并將計數(shù)器的2腳脈沖輸入端，從而實現(xiàn)10進制計數(shù)器和進位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設(shè)計6進制計數(shù)器顯示分的十位：當由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（0101）2時，通過74LS00對Q2Q1與非接入74LS161的1腳清零端和小時的個位計數(shù)器的2腳脈沖輸入端，從而實現(xiàn)6進制計數(shù)器和進位功能。
3、小時的設(shè)計
小時部分具體設(shè)計如圖示：
小時部分設(shè)計圖
利用74LS160和74LS00設(shè)計10進制計數(shù)器顯示小時的個位：7腳和10腳接高電平。15腳（串行進位輸出端）接入十位計數(shù)器的7腳和10腳，個位計數(shù)器和十位計數(shù)器的2腳相接從而實現(xiàn)同步工作方式。小時十位計數(shù)器的2腳脈沖輸入端，從而實現(xiàn)10進制計數(shù)器和進位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設(shè)計計數(shù)器顯示分鐘的十位：當十位計數(shù)器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（0010）2并且個位計數(shù)器Q3Q2Q1Q0由（0000）2增加到（0100）2時，通過74LS00對十位計數(shù)器的Q1和個位計數(shù)器Q2與非，分別接入十位和個位的74LS161的1腳清零端，從而共同完成24進制計數(shù)器并清零。
七、電路總體說明
通過外接時鐘脈沖CP的作用下,秒的個位加法計數(shù)器開始記數(shù)，通過譯碼器和數(shù)碼顯示管顯示數(shù)字即計數(shù)器。當經(jīng)過10個脈沖信號后，秒個位計數(shù)器完成一次循環(huán)，秒十位計數(shù)器的CP與秒個位計數(shù)器的CP同步,秒個位計數(shù)器的Qcc使得秒十位的P和T端同時為1（Qcc為進位端，當個位為9時進位并Qcc=1）,從而秒十位開始計數(shù)，秒十位計數(shù)器工作1次，通過譯碼器和數(shù)碼顯示管，秒十位數(shù)字加1。當經(jīng)過60個脈沖信號，秒部分完成一個周期，分鐘個位計數(shù)器的CP通過秒十位計數(shù)器的Q2Q1與非得到脈沖，分鐘個位計數(shù)器工作一次，通過譯碼器和數(shù)碼顯示管，分鐘的個位數(shù)字加1。分部分的工作方式與秒部分完全相同。當經(jīng)過3600個脈沖信號，分鐘部分完成一個周期，小時個位計數(shù)器的CP通過分十位計數(shù)器的Q2Q1與非得到脈沖，小時個位計數(shù)器工作一次，通過譯碼器和數(shù)碼顯示管，小時的個位數(shù)字加1。當小時個位部分完成一個周期，小時十位計數(shù)器的CP與小時個位計數(shù)器的CP同步,小時個位計數(shù)器的Qcc使得小時十位的P和T端同時為1,從而小時十位開始計數(shù)，小時十位計數(shù)器工作1次，通過譯碼器和數(shù)碼顯示管，小時的十位數(shù)字加1。當小時十位部分計數(shù)到2同時小時的個位部分計數(shù)到4，小時個位計數(shù)器的清零端和十位計數(shù)器的清零端通過小時個位計數(shù)器的Q2和小時十位計數(shù)器的Q1與非得到信號，小時部分清零，從而完成了1次24小時計時。
八、實驗問題小結(jié)
1、實驗室缺少74LS248,74LS48芯片解決問題：用CD4511芯片代替
2、進行試驗時秒個位計數(shù)器完成一次循環(huán)之后沒有進位
解決問題：秒的個位和十位的2腳沒有相接從而不能實現(xiàn)同步工作
九、實驗總結(jié)
課程設(shè)計是我們運用所學(xué)知識，動手實踐的一個好機會。它既可以幫助我們加深對所學(xué)知識的理解，又能提高我們運用知識，聯(lián)系實際，動手實踐的能力。而且在設(shè)計過程中可能用到我們沒學(xué)過的知識，需要我們?nèi)ゲ殚嗁Y料獲取相關(guān)信息，這又提高了我們查找信息和學(xué)習(xí)新知識的能力。在實驗過程中，又會遇到許多意想不到的問題，需要我們?nèi)シ治鲈蚝腿绾稳ソ鉀Q這些問題。
我們通過親自動手連線、試驗，遇到問題、解決問題，鞏固了書本的知識，同時也學(xué)到了新的學(xué)問，明白了實踐的可貴性。總之，課程設(shè)計對我們提高自身能力是很有幫助的。
十、參考文獻：
《通用GENERAL集成電路速查手冊》
《數(shù)字電子技術(shù)》
數(shù)字電路課程設(shè)計報告2
摘要：本文著眼于目前普遍應(yīng)用在城市道路上的交通燈控制系統(tǒng)，設(shè)計了一個東西方向和南北方向十字路口的交通燈控制電路。進行交通燈狀態(tài)變換的分析和交通燈總體框架的設(shè)計。
關(guān)鍵詞：交通燈 控制電路 proteus 仿真 電路設(shè)計
1引言
1.1設(shè)計任務(wù)
首先設(shè)計讓倒計時顯示器按規(guī)律運行的電路，再通過倒計時電路的信號來控制交通燈按4 種狀態(tài)循環(huán)變換。電源電路采用9V 變壓器、整流橋和穩(wěn)壓管，使220V 的交流電轉(zhuǎn)換為5V 的直流電。4Hz 方波脈沖由555 定時器產(chǎn)生，再由74LS193 實現(xiàn)4 分頻，最終輸出1Hz 的'脈沖信號；用兩塊74LS193 實現(xiàn)倒計時，一塊顯示十位，一塊顯示個位，用2 個D 觸發(fā)器74HC74實現(xiàn)30s，20s，5s 時間的轉(zhuǎn)換；利用倒計時電路控制4 個狀態(tài)。最后通過74LS138 和相應(yīng)的邏輯門實現(xiàn)對交通燈亮滅的控制。
1.2 要求
設(shè)計一個東西方向和南北方向十字路口的交通燈控制電路。
要求如下：
�。�1）南北方向（主干道）車道和東西方向（支干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運行，主干道每次通行時間都設(shè)為30s、支干道每次通行間為20s；
�。�2）東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時間都用顯示器進行顯示（采用倒計時的方法）；
（3）在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，要求黃燈先亮5s 鐘，才能變換運行車道；
（4）黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次；
�。�5）同步設(shè)置人行橫道紅、綠燈指示。
�。�6）設(shè)計相關(guān)提示：所設(shè)計的交通路口為一十字路口，不涉及左右轉(zhuǎn)彎問題
2 交通燈控制電路分析
2.1交通燈運行狀態(tài)分析
交通燈控制電路，要求每個方向有三盞燈，分別為紅、黃、綠，配以紅、黃、綠三組 時間到計時顯示。一個方向綠燈、黃燈亮?xí)r，另一個方向紅燈亮。每盞燈順序點亮，循 環(huán)往復(fù)，每個方向順序為綠燈、黃燈、紅燈。交通燈的運行狀態(tài)共有四種，分別為：
狀態(tài)0：東西方向車道的綠燈亮，車道，人行道通行；南北方向車道的紅燈亮，車道， 人行道禁止通行。
狀態(tài)1：東西方向車道的黃燈亮，車道，人行道緩行；南北方向車道的紅燈亮，車道， 人行道禁止通行；
狀態(tài)2：東西方向車道的紅燈亮，車道，人行道禁止通行；南北方向車道的綠燈亮，車道，人行道通行；
狀態(tài)3：東西方向車道的紅燈亮，車道，人行道禁止通行；南北方向車道的黃燈亮，車道，人行道緩行；
4 種狀態(tài)循環(huán)往復(fù)，并且紅燈的倒計初始值為綠燈的倒計初始值和黃燈的倒計初始值 之和。
2.2電路工作總體框
交通燈控制電路主要由以下幾部分構(gòu)成，有電源電路，脈沖電路，分 頻電路，倒計時電路，(交通燈)狀態(tài)控制電路，燈顯示電路。
3所需各部分電路設(shè)計
3.1電源電路：電源電路主要由整流、濾波、穩(wěn)壓三部分組成，用于供給數(shù)字電路的工作電源。整流部分由變壓器與整流橋KBP210G 組成。220V、50Hz 的交流輸入經(jīng)過變壓器之后，輸出9V、50Hz 的交流電壓。該電壓輸入整流橋，整流橋由四只整流二極管接成電橋的形式組成。整流橋輸出8.1V 的直流電壓。濾波電路用于濾去整流輸出電壓中的紋波，由1mF 的電容組成電容濾波電路。電容濾波電路簡單，負載直流電壓較高，紋波也較小，適合負載電壓較高，負載變動不大的場合。穩(wěn)壓電路用于穩(wěn)定電壓的輸出，由三端集成穩(wěn)壓器L7805 和電容組成。C2、C3 用來實現(xiàn)頻率補償，防止穩(wěn)壓器產(chǎn)生高頻自激振蕩和抑制電路引入的高頻干擾，C4 用于減少穩(wěn)壓電源輸出端由輸入電源引入的低頻干擾。
數(shù)字電路課程設(shè)計報告3
一、設(shè)計目的
溫度是日常生活中無時不在的物理量，溫度的控制在各個領(lǐng)域有著廣泛積極的意義。如溫室的溫度控制等。另外隨著數(shù)字電子技術(shù)的迅速發(fā)展，將模擬電量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出的接口電路A/D轉(zhuǎn)換器是現(xiàn)實世界中模擬信號向數(shù)字信號的橋梁。在以往的A/D器件采樣控制設(shè)計中，多數(shù)是以單片機或CPU為控制核心，雖然編程簡單，控制靈活，但缺點是控制周期長，速度慢。單片機的速度極大的限制了A/D高速性能的利用，而FPGA的時鐘頻率可高達100MHz以上。本設(shè)計進行時序控制、碼制變換，具有開發(fā)周期短，靈活性強，通用能力好，易于開發(fā)、擴展等優(yōu)點。
二、設(shè)計的基本內(nèi)容
本次設(shè)計主要是基于FPGA+VHDL的溫度控制系統(tǒng)，可編程器件FPGA和硬件描述語言VHDL的使用使得數(shù)字電路的設(shè)計周期縮短、難度減少。設(shè)計采用模塊化思路，包括四個模塊FPGA控制ADC0809模塊、分頻模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、元件例化模塊,再加以整合實現(xiàn)整個系統(tǒng)，達到溫度控制的目的。
基于FPGA的信號采集系統(tǒng)主要有：A/D轉(zhuǎn)換器，F(xiàn)PGA，RS232通信。A/D 轉(zhuǎn)換器對信號進行會采集，A/D 內(nèi)部集成了采樣、保持電路，可有效的降低誤差，減少外圍電路的設(shè)計，降低系統(tǒng)的功耗。A/D在接受到指令后進行采集，F(xiàn)PGA采集控制模塊首先將采集到的.通過A/D 轉(zhuǎn)換城的數(shù)字信號引入FPGA，而后對數(shù)字信號送往算法實現(xiàn)單元進行處理，并存于FPGA內(nèi)部RAM中。
1. 實驗設(shè)計指標及要求：
1.1課題說明：
在體育比賽、時間準確測量等場合通常要求計時精度到1%秒（即10 ms）甚至更高的計時裝置，數(shù)字秒表是一種精確的計時儀表，可以擔當此任。本課題的設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個以數(shù)字方式顯示的計時器，即數(shù)字秒表。
1.2設(shè)計內(nèi)容：
a) 數(shù)字秒表需求分析，信號及屬性定義；
b) 電路原理設(shè)計、分析、參數(shù)計算，畫出電路原理；
c) 電路安裝與實驗測試。
1.3設(shè)計要求：
d) 量程99.99 S，計時精度1%秒，計時結(jié)果動態(tài)顯示，十進制格式；
e) 設(shè)置啟動、清除信號，清除信號使輸出結(jié)果，使電路復(fù)位到初始狀態(tài)；
f) 設(shè)置暫停、停止信號，暫停、停止時均保持當前結(jié)果，直到清除信號有效時止；
1.4總體設(shè)計思路：
數(shù)字秒表由4個部分組成：精確的時鐘源、十進制計數(shù)器、譯碼器、七段碼或液晶顯示電路。
時鐘源產(chǎn)生符合精度要求的基準時鐘，本設(shè)計中取10毫秒即可。十進制計數(shù)器需要4個，分別對應(yīng)4個十進制位，輸出為BCD碼。若采用七段碼顯示器則譯碼器完成BCD到七段碼的譯碼，由4位顯示電路動態(tài)顯示結(jié)果。
2.單元電路設(shè)計：
分頻、進位功能的實現(xiàn)：
數(shù)字秒表由四部分組成：精確的時鐘源，十進制計數(shù)器，譯碼器，七段碼顯示電路。 本實驗設(shè)計時鐘脈沖源采用電路板上的1000HZ脈沖，74ls90芯片具有2-5-10進制功能，
由5片74ls90芯片構(gòu)成分頻、計數(shù)電路，第一片74ls90芯片將直接輸入的1000HZ脈沖源分成100HZ，后四片74ls90芯片再逐次進行10H、1HZ、0.1HZ的分頻工作，與此同時后4片74ls90芯片組成十進制計數(shù)器與四個終端顯示由七段譯碼顯示器連接以顯示電路輸出結(jié)果。
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