數(shù)字電路課程設(shè)計報告
在學(xué)習(xí)、工作生活中，報告的用途越來越大，不同種類的報告具有不同的用途。那么一般報告是怎么寫的呢？下面是小編為大家收集的數(shù)字電路課程設(shè)計報告，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
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(jī)械鐘而言，數(shù)字鐘能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計時，并顯示時、分、秒，而且可以方便準(zhǔn)確的對時間進(jìn)行調(diào)節(jié)。在此基礎(chǔ)上，還可以實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)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(jìn)制計數(shù)器；秒、分為00-59六十進(jìn)制計數(shù)器；
整點(diǎn)報時，整點(diǎn)報時電路要求在每個整點(diǎn)前鳴叫五次低音（100Hz），整點(diǎn)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(jìn)制計數(shù)器74LS161和十進(jìn)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(jìn)制。秒的個位，需要10進(jìn)制計數(shù)器，十位需6進(jìn)制計數(shù)器（計數(shù)到59時清零并進(jìn)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(dāng)時鐘計數(shù)到24時，使計數(shù)器的小時部分清零，從而實(shí)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(shí)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。
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(biāo)準(zhǔn)1Hz脈沖信號進(jìn)行計數(shù)。
顯示部分：將兩片74LS161芯片和四片74LS60的Q0Q1Q2Q3腳分別接到實(shí)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(jìn)一，十位部分為逢六進(jìn)一，從而共同完成60進(jìn)制計數(shù)器。當(dāng)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(jìn)制計數(shù)器74LS160和與非門74LS00在面包板上設(shè)計10進(jìn)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(shí)現(xiàn)同步工作，15腳（串行進(jìn)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(jìn)位，并十位部計數(shù)器的2腳脈沖輸入端CP，從而實(shí)現(xiàn)10進(jìn)制計數(shù)和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設(shè)計6進(jìn)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(jìn)位輸出端），當(dāng)個位計數(shù)器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時產(chǎn)生進(jìn)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(shí)現(xiàn)6進(jìn)制計數(shù)器和進(jìn)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(jìn)一，十位部分逢六進(jìn)一，從而共同完成60進(jìn)制計數(shù)器。當(dāng)計數(shù)到59時重新開始計數(shù)。利用74LS160和74LS00設(shè)計10進(jìn)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(jìn)位輸出端）接十位計數(shù)器的7腳和10腳。當(dāng)個位計數(shù)器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時產(chǎn)生進(jìn)位，十位計數(shù)器和各位計數(shù)器的2腳相接從而實(shí)現(xiàn)同步工作。并將計數(shù)器的2腳脈沖輸入端，從而實(shí)現(xiàn)10進(jìn)制計數(shù)器和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設(shè)計6進(jìn)制計數(shù)器顯示分的十位：當(dāng)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(shí)現(xiàn)6進(jìn)制計數(shù)器和進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shí)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(shí)現(xiàn)10進(jìn)制計數(shù)器和進(jìn)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(dāng)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(jìn)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(dāng)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(jìn)位端，當(dāng)個位為9時進(jìn)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(shí)驗問題小結(jié)
1.實(shí)驗室缺少74LS248.74LS48芯片解決問題：用CD4511芯片代替;
2.進(jìn)行試驗時秒個位計數(shù)器完成一次循環(huán)之后沒有進(jìn)位;
解決問題：秒的個位和十位的2腳沒有相接從而不能實(shí)現(xiàn)同步工作
九、實(shí)驗總結(jié)
課程設(shè)計是我們運(yùn)用所學(xué)知識，動手實(shí)踐的一個好機(jī)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(yùn)用知識，聯(lián)系實(shí)際，動手實(shí)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(shí)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(shí)踐的可貴性�？傊�，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(xiàn)：
《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
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(shí)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(jī)或CPU為控制核心，雖然編程簡單，控制靈活，但缺點(diǎn)是控制周期長，速度慢。單片機(jī)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(dá)100MHz以上。本設(shè)計進(jìn)行時序控制、碼制變換，具有開發(fā)周期短，靈活性強(qiáng)，通用能力好，易于開發(fā)、擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。
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(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)，達(dá)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(jìn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)單元進(jìn)行處理，并存于FPGA內(nèi)部RAM中。
1.實(shí)驗設(shè)計指標(biāo)及要求：
1.1課題說明：
在體育比賽、時間準(zhǔn)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(dān)當(dāng)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(shí)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(jìn)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(dāng)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(jìn)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(zhǔn)時鐘，本設(shè)計中取10毫秒即可。十進(jìn)制計數(shù)器需要4個，分別對應(yīng)4個十進(jìn)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(jìn)位功能的實(shí)現(xiàn)：
數(shù)字秒表由四部分組成：精確的時鐘源，十進(jìn)制計數(shù)器，譯碼器，七段碼顯示電路。本實(shí)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(jìn)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(jìn)行10H、1HZ、0.1HZ的分頻工作，與此同時后4片74ls90芯片組成十進(jìn)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。
數(shù)字電路課程設(shè)計報告3
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(jìn)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(yùn)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(shí)現(xiàn)4分頻，最終輸出1Hz的脈沖信號；用兩塊74LS193實(shí)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(shí)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(shí)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(yùn)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(jìn)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(yùn)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(yùn)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(diǎn)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(yùn)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(fù)載直流電壓較高，紋波也較小，適合負(fù)載電壓較高，負(fù)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(shí)現(xiàn)頻率補(bǔ)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。
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