数字电子技术课程设计（共6篇）
篇1：数字电子技术课程设计
目 录
目录………………………………………………………………………….……….1
1、设计目的………………………………………………………………….……...2
2、设计方案………………………………………………………………….……...2
3、设计原理及其框图……………………………………………………………....2 3.1数字钟的构成…………………………………………………..……….….……2 3.2数字钟的工作原理……………………………………………………..…...……4 3.3时间计数单元………………………………………………………………....…5 3.4译码驱动及显示单元………………………………………………………….….6 3.5校时电源电路…………………………………………………………..………..6 3.6整点报时电路…………………………………………………………………….7
4、元器件…………………………………………………………………………….7 4.1实验中所需的器材………………………………………………………………..7 4.2芯片内部结构图及引脚图…………………………………………………...…....8 4.3面包板内部结构图………………………………………………………………10
5、功能块电路图…………………………………………………………………...10
6、总结……………………………………………………………………………...18
7、参考文献………………………………………………………………………...19
一、设计目的
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。此次设计与制作数字电子钟的目的是让学生在了解数字钟的原理的前提下，运用刚刚学过的数电知识设计并制作数字钟，而且通过数字钟的制作进一步了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及其使用方法。由于数字电子钟包括组合逻辑电路和时序电路，通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法，从而实现理论与实践相结合。
总的来说，此次课程设计，有助于学生对电子线路知识的整合和电子线路设计能力的训练，并为后继课程的学习和毕业设计打下一定的基础。
二、设计方案
1．设计指标
时间以24小时为一个周期； 显示时、分、秒；
有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； 计时过程具有报时功能，当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时； 为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。2．设计要求
画出电路原理图（或仿真电路图）； 元器件及参数选择； 电路仿真与调试； 3．编写设计报告
写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
三、设计原理及其框图
1．数字钟的构成
数字钟是一个将“ 时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能和一些显示星期、报时、停电查看时间等附加功能。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”，“星期”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
图3-1所示为数字钟的一般构成框图
⑴晶体振荡器电路
晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
⑵分频器电路
分频器电路将32768Ｈz的高频方波信号经32768（数。分频器实际上也就是计数器。
⑶时间计数器电路
时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为12进制计数器。
⑷译码驱动电路
译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
⑸数码管
数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本设计提供的为LED数码管。）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计 2
2．数字钟的工作原理
１）晶体振荡器电路
晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。
图3-2所示电路通过ＣＭＯＳ非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路，这个电路中，ＣＭＯＳ非门Ｕ１与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，Ｕ２实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电 阻Ｒ１为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容Ｃ１、Ｃ２与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个１８０度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。
晶体XTAL的频率选为32768HZ。该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。
从有关手册中，可查得C1、C2均为30pF。当要求频率准确度和稳定度更高时，还可接入校正电容并采取温度补偿措施。
由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为10MΩ。较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性，非门电路可选74HC00。
图3-2 COMS晶体振荡器
２）分频器电路
通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到１Ｈz的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。
通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级２进制计数器来实现。例如，将３２７６８Ｈz的振荡信号分频为１ＨZ的分频倍数为３２７６８（２１５），即实现该分频功能的计数器相当于１５极２进制计数器。常用的２进制计数器有７４ＨＣ３９３等。
本实验中采用CD4060来构成分频电路。CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且CD4060还包含振荡电路所需的非门，使用更为方便。
ＣＤ４０６０计数为１４级２进制计数器，可以将３２７６８ＨZ的信号分频为２ＨZ，其内部框图如图3-3所示，从图中可以看出，ＣＤ４０６０的时钟输入端两个串接的非门，因此可以直接实现振荡和分频的功能。
图3-3 CD4046内部框图
３）时间计数单元
时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。
时计数单元一般为１２进制计数器计数器，其输出为两位８４２１ＢＣＤ码形式；分计数和秒计数单元为６０进制计数器，其输出也为８４２１ＢＣＤ码。
一般采用10进制计数器74HC390来实现时间计数单元的计数功能。为减少器件使用数量，可选７４ＨＣ３９０，其内部逻辑框图如图 ２.３所示。该器件为双２—５－１０异步计数器，并且每一计数器均提供一个异步清零端（高电平有效）。
图3-4 74HC390(1/2)内部逻辑框图
秒个位计数单元为１０进制计数器，无需进制转换，只需将ＱＡ与ＣＰＢ（下降沿有效）相连即可。ＣＰＡ（下降没效）与１ＨZ秒输入信号相连，Ｑ３可作为向上的进位信号与十位计数单元的ＣＰＡ相连。秒十位计数单元为６进制计数器，需要进制转换。将１０进制计数器转换为６进制计数器的电路连接方法如图3-5所示，其中Ｑ２可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的ＣＰＡ相连。
图3-5 10进制——6进制计数器转换电路
分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同，只不过分个位计数单元的Ｑ３作为向上的进位信号应与分十位计数单元的ＣＰＡ相连，分十位计数单元的Ｑ２作为向上的进位信号应与时个位计数单元的ＣＰＡ相连。
时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同，但是要求，整个时计数单元应为１２进制计数器，不是１０的整数倍，因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行１２进制转换。利用１片７４ＨＣ３９０实现１２进制计数功能的电路如图3-6所示。
另外，图3-6所示电路中，尚余－２进制计数单元，正好可作为分频器２ＨZ输出信号转化为１ＨZ信号之用。
图3-6 12进制计数器电路
4）译码驱动及显示单元
计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出，选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流，选用CD4511作为显示译码电路，选用LED数码管作为显示单元电路。
5）校时电源电路
当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正。通常，校正时间的方法是：首先截断正常的计数通路，然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端，校正好后，再转入正常计时状态即可。
根据要求，数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。图3-7所示即为带有基本RS触发器的校时电路。
图3-7 带有消抖动电路的校正电路
6）整点报时电路
一般时钟都应具备整点报时电路功能，即在时间出现整点前数秒内，数字钟会自动报时，以示提醒。其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波，较复杂的也可以是实时语音提示。
根据要求，电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。报时电路选74HC30，选蜂鸣器为电声器件。
四、元器件
1．实验中所需的器材，5V电源，面包板1块，示波器，万用表，镊子1把，剪刀1把，共阴八段数码管6个，CD4511集成块6块，CD4060集成块1块，74HC390集成块3块，74HC51集成块1块，74HC00集成块5块，74HC30集成块1块，10MΩ电阻5个，500Ω电阻14个，30p电容2个，32.768k时钟晶体1个，蜂鸣器。
2．芯片内部结构图及引脚图
图4-1 7400 四2输入与非门
图4-2 CD4511BCD七段译码/驱动器
图4-3 CD4060BD
图4-4 74HC390D
图4-5 74HC51D
图4-6 74HC30 3．面包板内部结构图
面包板右边一列上五组竖的相通，下五组竖的相通，面包板的左边上下分四组，每组中X、Y列（0-15相通，16-40相通，41-55相通，ABCDE相通，FGHIJ相通，E和F之间不相通。
五、功能块电路图
1． 一个CD4511和一个LED数码管连接成一个CD4511驱动电路，数码管可从0---9显示，以次来检查数码管的好坏，见附图5-1。
图5-1 4511驱动电路
2． 利用一个LED数码管，一块CD4511，一块74HC390，一块74HC00连接成一个十进制计数器，电路在晶振的作用下数码管从0—9显示，见附图5-2。
图5-2 74390十进制计数器
3． 利用一个LED数码管，一块CD4511，一块74HC390，一块74HC00和一个晶振连接成一个六进制计数器，数码管从0—6显示，见附图5-3。
图5-3 74390六进制计数器
4． 利用一个六进制电路和一个十进制连接成一个六十进制电路，电路可从0—59显示，见附图5-4。
图5-4 六十进制电路
5． 利用两个六十进制的电路合成一个双六十进制电路，两个六十进制之间有进位，见附图5-5。
图5-5 双六十进制电路
6． 利用CD4060、电阻及晶振连接成一个分频——晶振电路，见附图5-6。
图5-6 分频—晶振电路
7． 利用74HC51D和74HC00及电阻连接成一个校时电路，见附图5-7。
图5-7 校时电路
8．利用74HC30和蜂鸣器连接成整点报时电路。见附图5-8。
图5-8 整点报时电路
9． 利用两个六十进制和一个十二进制连接成一个时、分、秒都会进位的电路总图，见附图5-9。
图5-9
六、总结
我们学习了数字电子电路和模拟电子电路，对电子技术有了一些初步了解，但那都是一些理论的东西。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。
在此次的数字钟设计过程中，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。至于设计的成绩无须看的太过于重要，而是设计的过程，设计的思想和设计电路中的每一个环节，电路中各个部分的功能是如何实现的。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，我们设计要从市场需求出发，既要有强大的功能，又要在价格方面比同等档次的便宜。
在这次设计过程中，我也对word、画图等软件有了更进一步的了解，这使我在以后的工作中更加得心应手。
七、参考文献
康华光.2000年.电子技术基础 数字部分（第四版）.北京：高等教育出版社.王慧玲.2003年.电工电子实验与实训.北京：机械工业出版社.吴建强.2004年.电工学新技术实践.北京：机械工业出版社.付家才.2003年.电工电子学习指导.北京：化学工业出版社.王建华 吴道悌.2003年.电工学实验.北京：高等教育出版社.邓玉元 蒋卓勤.2003年.Multisim 2001及其在电子设计中的应用.西安: 西安电子科技大学出版社.
篇2：数字电子技术课程设计
一． 设计目的„„„„„„„„„„„„„„„
二． 实现功能„„„„„„„„„„„„„„„
三． 制作过程„„„„„„„„„„„„„„„
四． 原理框图„„„„„„„„„„„„„„„
4.1 数字钟构成„„„„„„„„„„„„„„„
34.2设计脉冲源„„„„„„„„„„„„„„„
44.3 设计整形电路„„„„„„„„„„„„„„
4.4 设计分频器„„„„„„„„„„„„„„„
4.5 实际计数器„„„„„„„„„„„„„„„
64.6 译码/驱动器电路的设计„„„„„„„„„„„ 7
4.7 校时电路„„„„„„„„„„„„„„„„ 8
4.8 整点报时电路„„„„„„„„„„„„„„
4.9 绘制总体电路图„„„„„„„„„„„„„
五． 具体实现„„„„„„„„„„„„„„„
5.1电路的选择„„„„„„„„„„„„„„„
5.2集成电路的基本功能„„„„„„„„„„„„ 10
5.3 电路原理„„„„„„„„„„„„„„„„
六． 感想与收获„„„„„„„„„„„„„„„ 12 七． 附
录 „„„„„„„„„„„„„„„ 数字电子技术课程设计报告
一、设计目的
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。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、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
石英数字钟，具有电路简洁，代表性好，实用性强等优点，在数字钟的制作中，我们采用了传统的PCMS大规模集成电路为核心，配上LED发光显示屏，用石英晶体做稳频元件，准确又方便。
二、实现功能
① 时间以12小时为一个周期； ② 显示时、分、秒；
③ 具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； ④ 计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时； ⑤ 为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
三、制作过程
1.确立电子数字计时器的制作思路
要想构成数字钟，首先应有一个能自动产生稳定的标准时间脉冲信号的信号源。还需要有一个使高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号的分频器电路，即频率为1HZ的“秒脉冲”信号。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器 中进行计数。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，这就需要分别设计60进制，24进制，（或12进制的计时器，并发出驱动AM；PM的标志信号）。各计数器输出的信号经译码器/驱动器送到数字显示器对应的笔划段，使得 “时”、“分”、“秒”得以数字显示。
任何数字计时器都有误，因此应考虑校准时间电路，校时电路一般采用自动快调和手动调整，“自动快调”是利用分频器输出的不同频率脉冲使得显示时间自动迅速的得到调整。“手动调整” 是利用手动的节拍调整显示时间。
2.查阅资料绘出各部分的电路图(详见原理框图)
数字计时器的设计方法：（1）设计脉冲源（2）设计整形电路（3）设计分频器（4）设计计数器（5）译码器/驱动器（6）设计校时电路
3.按所设计的电路去选择、测试好元器件、并装配成为产品
4.准备设计论文答辩
四、原理框图
1．数字钟的构成
数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
数字钟组成框图
2．设计脉冲源
自激式振荡电路有：自激多谐振荡器，激间歇振荡器这次我们选择晶体振荡器原因如下: 由于通常要求数字钟的脉冲源的频率要十分稳定、准确度高，因此要采用石英晶体振荡器，其他的多谐振荡器难以满足要求。石英晶体不但频率特性稳定，而且品质因数很高，有极好的选频特性。晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。石英晶体振荡器的频率取决于石英晶体的固有频率，与外电路的电阻电容的参数无关一般情况下，晶振频率越高，准确度越高，但所用的分频级数越多，耗电量就越大，成本就越高，在选择晶体时应综合考虑。
一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用ＴＴＬ门电路构成；另一类是通过ＣＭＯＳ非门构成的电路，本次设计采用了后一种。如图（b）所示，由ＣＭＯＳ非门Ｕ１与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，Ｕ２实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻Ｒ１为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容Ｃ１、Ｃ２与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个１８０度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。
（a）CMOS 晶体振荡器（仿真电路）
3．设计整形电路
由于晶体振荡器输出的脉冲是正弦波或是不规则的矩形波，因此必须经整形电路整形。我们已学过的脉冲整形电路有以下几种：削波器、门电路、单稳态电路、双稳态电路、施密特触发器等。通过查阅资料主要使用施密特触发器：
门电路组成的整形电路
4.设计分频器
分频器 —— 能将高频脉冲变换为低频脉冲，它可由触发器以及计数器来完 成。由于一个触发器就是一个二分频器，N个触发器就是 2N个分频器。如果用计数器作分频器，就要按进制数进行分频。例如十进制计数器就是十分频器，M进制计数器就为M分频器。若我们从市场上购买到石英晶体振荡器其频率为32768HZ，要想用该振荡器得到一个频率为1HZ的秒脉冲信号，就需要用分频器进行分频，分频器的个数为2N =32768HZ，N =15 即有15个分频器。这样就将一个频率为23768HZ的振荡信号降低为1HZ的计时信号，这样就满足了计时规律的需求：60秒=1分钟，60分=1小时，24小时=1天。
5．设计计数器
计数器的设计，以触发器为单元电路，根据进制按有权码或无权码来编码，采用有条件反馈原理来构成。当 “小时” 的十位为2；个位为3时，只要个位数
“分”
有进位时，就应使十位的“小时 ”的位数归零，因此24小时进制计数器要采用有条件反馈的设计。（12进制计数器也同理）；但应在归零的同时发出驱动AM（上午）、PM（下午）标志的信号。
按规律,一般设计计数器的方法
秒部分：个位选用模10计数器；十位选用模6计数器 分部分：个位选用模10计数器；十位选用模6计数器 小时部分：模12计数器；或模24计数器 6.译码/驱动器电路的设计
在数字系统中常常需要将测量或处理的结果直接显示成十进制数字。为此，首先将以BCD码表示的结果送到译码器电路进行译码，用它的输出去驱动显示器件，由于显示器件的工作方式不同，对译码器的要求也就不同，译码器的电路也不同。数字显示的器件的种类：荧光管、辉光管、发光二极管、液晶显示屏等.译码器电路：此次我们选择的是LED共阳极发光二极管显示器 显示电路如下： 原理图
7．校时电路
校时电路是计时器中不可少的一部分因为当即时间与计时器时间不一致时，就需要校时电路予以校正。校时电路有两种方案：第一、校时用的脉冲可选用频率较高的不等的几种脉冲，从计数器的总输入端（秒计数器的第一级输入端）送入。
第二、校时用的脉冲，分别将秒脉冲送到“计小时”的计数器的输入端，“计分”的计数器输入端，但校时、校分时，应将原计数回路关闭或断开。校秒时可采用关闭或断开秒计数器的脉冲信号输入端使其停止计时 8．整点报时电路
电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。
当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为5、9和5，因此可将分计数器十位的QＣ和QＡ、个位的QＤ和QＡ及秒计数器十位的QＣ和QＡ相与，从而产生报时控制信号。
实现方式：
说明：当时间在59分50秒到59分59秒期间时 分十位、分个 位和秒十位均保持不变，分别为5，9和5；因此，可以将分计数器十位的Qc和QA，个位的QD和QA及秒计数器十位的QC和QA相与，从而产生报时控制信号。IO1分计数器十位的Qc和QAIO2U1VCC15VVCC2345VIO3分计数器个位的QD和QAX18IO456114V_0.5WIO512秒计数器十位的QC和QA74HC30DIO6数字钟设计－整点报时电路部分 9.绘制总体电路图
五：具体实现
1、电路的选择：
我们采用了传统的PCMS大规模集成电路为核心，配上LED发光显示屏，用石英晶体作为稳频元件，准确又方便。
数字钟专用集成块如下：
a.译码/驱动电路：LM8361，M8560，LM8569，TMS3450NL，MM5457，MM5462集成电路，因为它在所有型号中静态功耗最低。其管脚图见图（12）
b.分频器:我们采用了CD4060。
c.反相器: 我们选用了CD4069（内含有六个反相器）。
2、集成电路的基本功能
（1）CD4060：它是一个十四级二分频器，它所产生的信号频率为30720HZ，经九级两二分频后，得到一个60HZ的脉冲信号，见图。
（2）CD4069反相器: F1—F6六个反相器，通过外接电路去控制各电路的工作状态，管脚见图：
（3）MM5462: 它是集译码/驱动电路为一体，它是60HZ时基24小时专用集成电路。1-4，6-12，22十三个端子是显示笔划输出的，1脚是四个笔划，其余每脚输出二个笔划，16脚为正电源，5脚为负电源，20脚睡眠输出是直流信号，由17脚动和关闭，由13脚调整至需要值，最大值59分钟倒计时。17脚是内部振荡器RC输入端，该振荡信号一是作为外部时基的备用，二是13闹输出的信号源。在我们选用的这套套件没有用20脚的睡眠功能。19脚为时基信号输入脚。14、15、18脚是操作控制端，若接高低电平各有不同的功能。值得注意的是所有的输出端均为低电平有效。
、3、电路原理：（见图原理方框图）
CD4060 CD4069 变压器将交流220V电压，变为双7.5V交流低电压，经全波整流后路经D
411 供显示屏驱动电路，而另一路经滤波后供主电路。由于时钟需要脉冲源，我们选用了JT，R1，C3和CD4060内部的两个反相器组成的晶体振荡器，目的是为了提脉冲源的稳定度，而脉冲源产生的波形不是规则的矩形波，因此，需经整形器整形后，送到下一级，由于脉冲信号源的频率较高，经CD4060九级分频及计数后变换低频脉冲信号。由13脚得到60HZ的脉冲信号一路送入MM5461的19脚，另一路去控制由F4，Q2，Q3组成的显示屏驱动电路。由于F4的倒相作用，使Q2，Q3和时基信号交替导通，形成间歇点亮显示屏，使它工作在正常状态。
当60HZ的信号从MM5461的19脚进入后，由控制电路各部分电路的正常工作经译码与驱动电路去控制显示屏各个应亮的端。
F1，F2，F3，R2，R8，C5，K1组成了一个“电子自锁式开关”，每控一次K1，F2的输出状态会改变，一路去控制MM5461的18脚，另一路去驱动显示屏右下点的发光二极管以指示该功能的工作状态。“亮”表示“闹钟时间已设置”，“灭”表示“闹设置取消”。
R7，Q1，FMQ组成闹输出放大电路，控制信号由MM5461的13脚输出。当响闹时，按下K5可使闹暂停并延时九分钟再闹，还可多次使用报时延时，响闹总时长59分钟。
由于MM5461无秒信号输出，故用F5，F6，R3，R4，C4组成秒信号发生器，经Q4去驱动显示屏中间的“冒号”闪动。电路中各开关的功能：
K1：闹钟时间的设置开关。K1+K5快调闹时间的设置。K1+K4慢调闹时间的设置
K2：时间的设置开关。K2+K5 快调时间的设置
K2+K4慢调时间的设置。K3：闹钟时间显示开关。单击K3可显示事先所设置的报时的时间 K4：慢调时间开关
K5：快调时间开关/暂停/显示
电路中，R10（1K）的作用，是防止开关操作工作时，正负电源短路。R13，R27，R9为限流电阻，它们决定显示亮度。
六：感想与收获
这次的比赛是我们三个人一起参加的，在比赛前的一段时间里，我们三个人的收获很大，具体有三点：（1）有利于我们学习能力的提高。这里所说的学习能力包括获取资料的能力、理解前人思路的能力、系统设计能力、动手能力、分析排除故障能力、表达能力等很多方面，而这段时间的经历，我们提高都很大。
（2）有利于我们团队精神的培养。在课堂之外实际的工作中，我们三人一般都要合作共同完成某一项目，这就非常需要团队精神，而这一点在课堂常规教学中得到的锻炼是很有限的。三个人必须互相信任、互相配合、分工合作，在顺境时小组成员要相互提醒保持冷静，逆境时要相互鼓励共度难关，出现问题时不能相互埋，这些与课堂教学强调独立性是有明显区别的。
（3）有利于我们各种能力的锻炼。第一、不够细心比如由于粗心大意焊错了线，第二，是在学习态度上，这次培训是对我的学习态度的一次检验。我第一次体会到要作一名电子设计师，要求具备的首要素质是严谨。我们这次制作所遇到的多半问题多数都是由于我们不够严谨。第三，在做人上，我认识到，无论做什么事情，只要你足够坚强，有足够的毅力与决心，有足够的挑战困难的勇气，就没有什么办不到的。
电设赛场风云涌，各路英豪皆争雄。今朝罢去怀壮志，来届电赛再显锋！七：附录 电路原理总图：
附录
篇3：数字电子技术课程设计
情境教学模式是基于工作的学习环境, 模仿从业者真实活动, 或借助信息技术设计的逼真、仿真环境和虚拟实境来提高学习的有效性, 并保证知识向真实情境迁移的一种教学方法。以职业竞争力 (设计与建构能力) 培养为导向, 提出基于工作过程的职业教育课程设计理念———情境教育模式, 目的在于提高教学质量。基于工作过程的课程设计方法应按照现代职业教育指导思想, 赋予职业能力全新的内涵意义, 打破传统学科系统化的束缚, 将学习过程、工作过程与学生的能力和个性发展联系起来, 在培养目标中强调创造能力的培养, 而不仅仅是被动地适应能力的训练。该方法体现了创造能力在职业能力构成要素中的重要作用, 适用于创新型国家和市场经济对职业人才的要求, 成为本世纪初最先进的职业教育思想和教学设计方法。
基于工作过程的课程开发方法强调工作过程的整体性。工作过程系统化课程的核心理念是:学习的内容是工作, 通过工作实现学习。工作过程的核心包括工作者、工作对象、劳动工具、劳动方法和工作产品, 这些因素相互作用, 并且按照工作要求在特定的工作环境中完成工作任务。由于现代企业和社会已经进入以过程为导向的综合化运作时代, 在工作中所需要的知识技能, 要解决的实际问题, 都是综合性的, 因此, 教学必须与整体化的实际工作过程相联系。
基于工作过程的课程设计方法以职业工作作为一个整体化的行为过程进行分析, 而不是具体分析“点状”的、缺乏有机联系的知识和技能。它是将职业特点、工作过程、企业生产过程、个人发展目标与教学设计结合起来进行整体化的分析, 找出具有职业特征的典型工作任务, 构建“工作过程完整”而不是“学科完整”的职业教育学习领域课程。
二、基于学习情境教学模式的数字电子技术课程设计
学习情境要以真实的工作环境和真实的工作任务为载体。根据教学大纲把数字电子技术分成以下9个学习情境:
学习情境1:信号灯的逻辑控制的验证。
学习情境的设计往往要围绕着教学大纲的要求, 根据对象由浅入深、由易到难。数字电子技术和模拟电子技术的课程性质不能说完全不同, 但从学生接受情况来看, 不管是本科的学生, 还是高职的学生, 不同的个体是不一样的。刚踏进数字电子技术的学生, 必须弄清楚数字电路的一些基本逻辑关系。从学习情境“信号灯的逻辑控制的验证”着手, 学生完全可以从情境中理解逻辑事件、逻辑控制概念, 领会生活中的逻辑关系和数字电路中的逻辑表达方法和意义, 很自然地过渡到数字电路这门课的“氛围”中, 踏入数字电子技术这个门槛。至于后面要学习的逻辑函数的化简, 类似高中数理题, 教师稍加引导学生即可学会。而按照以前以“漫灌”的教法, 教师教得无奈, 学生又听不懂, 教与学就断了层, 究其原因, 主要是学生还没有适应数字电路这门课的“氛围”, 教师以为很简单, 但学生却很难接受。
学习情境2:简单抢答器的电路设计。
本情境的主要目的是为了让学生了解集成逻辑门电路的结构特点。因为学生初次接触集成芯片和实物, 所以老师在这一环节要花一点的时间, 给学生有认识新事物的过程。学生应仔细体会由基本门电路构成复杂逻辑电路的基本方法;学会集成门电路的使用与测试方法, 进一步建立组合逻辑电路的基本概念。本情境主要涉及到逻辑门电路和门电路综合应用, 特别是一般门应用电路的设计。虽然在以往课堂上教师对设计步骤的分析和实训的真实步骤相类似, 且教师在课堂上也一直在强调设计步骤的重要性, 但学生还是不能学好这门课。而在简单抢答器的电路设计中, 学生就很容易掌握到这些要领。值得一提的是:通过软件仿真, 很容易得到所要的结果, 但通过数字实验箱的实验, 如果是用引线连接起来的电路, 会出现许许多多的故障, 这就给了学生学习排除故障技能的机会。而要排除故障, 并不是简单地按一下和摸一下, 虽然按一下和摸一下有时也会有效果, 但那是盲目的, 其成功率并不高。如果清楚芯片结构、理解电路的原理、熟悉信号的通路, 那排除故障就能够得心应手, 教师要点出掌握原理的重要性, 学生就很愿意采纳和接受了, 同时这也能培养学生对类似技能学习的兴趣, 解除高职电子通信类学生对设备维修的恐惧感。
学习情境3:用触发器做成抢答器电路设计。
本情境的主要目的是让学生初步了解触发器的作用;了解触发器具有接收、保持、输出功能电路的基本分析与测试方法。本学习情境主要涉及数字电子技术时序逻辑组合电路, 情境的设计必须考虑到大纲主要内容, 而没有涉及到的内容, 可以通过其它方式, 传授给学生, 以达到知识的系统性和完整性。
例如, 本章的学习情境只是基本RS触发器的应用, 而JK触发器、555定时器都没有涉及到, 其实, 以上触发器都是基本RS触发器的延伸, 搞清楚基本RS触发器后, 其它的也就好办了。
学习情境4:编/译码及数码显示的设计。
本情境的主要目的是让学生了解编码器、译码器的作用和数码管LED的用法;熟悉74LS147、74LS48/74LS47和数码管各管脚功能;进一步掌握数字电路逻辑关系的检测方法。学习情境设置有并列关系、递进关系和包含关系 (图1) 。编/译码及数码显示的设计学习情境和前面的学习情境1、2、3有递进关系, 而且还有包含关系。其实不管是编码器或译码器, 都是在前面基础上的延伸和递进, 从芯片的复杂度, 还是知识结构来说都符合这种关系, 数码管是另外补充的。
学习情境5:计数显示器的实训。
本情境的主要目的是让学生了解计数器的逻辑功能;熟悉74LS161各管脚功能;学会使用计数器;再次熟悉译码显示电路的使用。计数器的这一情境有两个问题需要解决:一是不同芯片功能和外部引脚的处理;二是不同模的计数器设计方法。上面两个问题的有效解决方法是先仿真。利用仿真可以把在课堂很难说得清的问题, 剖析得淋漓精致, 然后去实验室亲手接触实物, 效果更好。
学习情境6:寄存器74LS194功能验证。
本情境的主要目的是为了让学生了解寄存器的基本功能;学会使用74LS194寄存器。本情境和学习情境5有点类似, 但原理不同, 如同样可以以计数器为例, 一般计数器有顺序或逆序的, 而移位寄存器是无序的, 根据反馈方式不同有不同组合序列。在这个学习情境中实训环节, 虽然方法比较简单, 却能清楚地说明问题, 学生的兴趣也很高, 而且有很多的模式供学生去思考和设计, 提高学生的设计能力。
学习情境7:存储器EPROM的。
本情境的主要目的是让学生掌握存储芯片中数据的存储过程, 即写入和读出过程;理解由74LS161的作用引入地址的产生和地址与存储单元的关系;了解讨论如何将单元内容取出, 引入地址线与数据线的关系;学会计算地址与单元个数, 即容量的关系, 根据地址线的数量来确定存储器的容量;学会把数据写入各单元中, 引入多功能编程器的使用方法, 完成编程与调试, 自然而然过渡到以后的单片机的学习。本情境以“霓虹灯“的控制过程中如何实现控制模式的变换为例, 引入存储器的应用, 不但把存储器的一些基本功能解剖的非常清楚, 而且存储器控制的“霓虹灯”的样式复杂而灵活, 为学生提供了自由发挥的机会。本节内容, 以往学生学得很吃力, 而利用学习情境进行教学, 学生很容易接受。
学习情境8:A/D、D/A转换的实训。
本情境的主要目的让学生熟悉DAC0832芯片各使能端 (控制端) 的作用和使用。数字化的今天, A/D、D/A转换是非常重要的知识点, 要结合数字电子技术的相关知识, 利用仿真和实操的方法, 这部分知识在以前课堂上很难教与学, 而采取情境教学就可以直观地传授给学生。
学习情境9:数字钟的设计。
数字钟的设计的学习情境是综合性的实训, 需要较多的课时, 一般安排一周28学时, 通过数字钟的设计, 不但可以把前面所学知识进一步巩固, 而且可以利用数字电子技术的综合知识, 设计生活中实实在在的实物, 学生会感到很有意义, 兴趣也很高。这样的综合实训, 从最简单的门电路, 到信号发生器、计数器、显示器等, 把整个课程形成一个有机的整体, 达到知识结构的系统化, 而从设计、仿真、元件的选择、实物的制作与调试, 最后产品说明书的撰写和实训的总结, 整个过程和企业产品研发到产品出厂的程序相一致, 也就是当今所谓的学习领域教学模式——以一个职业的典型工作任务为基础的专业教学。
三、总结
教师利用学习情境进行教学, 可以激发学生的学习兴趣。苏霍姆林斯基说过:“所有智力方面的工作都要依赖于兴趣”。爱因斯坦也曾说:“兴趣是最好的老师”。高职学生普遍很难接受高深的理论知识, 而基于工作过程的的学习与实践, 往往可以避开其短处。实践证明, 学生在工作过程中遇到问题, 会主动去查书、去问老师, 学习从被动变为主动, 这是非常难得的, 是我们追求的目标, 它使教与学的过程发生了质的变化。
当今竞争激烈的就业形势下, 高职学生除了要具备扎实的专业基础知识和熟练的操作技能外, 还要有团队合作精神。设立学习情境教学, 可以组织学生进行合作学习。合作学习的目的是切磋学问, 砥砺思想, 共同完成学习任务。三个臭皮匠赛过诸葛亮, 学习情境教学可以把一个教师变成全班都是“教师”, 当学生碰到问题后, 教师要给学生作出具体分析, 帮助学生解决问题。
总之, 孔子有句名言:“给我讲, 我会忘记;给我看, 我会记住;让我做, 我会理解。”这是人类认知的规律, “学习情境”的教学模式正是遵循了这种认知规律。
参考文献
[1]闫宁.关于高职教育体验式情境课程的教学研究[J].职业教育研究, 2008 (5) .
[2]高林, 鲍洁.高等职业教育专业课程体系改革与创新[M].北京:人民邮电出版社, 2009.
[3]姜大源.教育层次提升与教育内容扩展[J].北京联合大学学报, 2004, 18 (1) :l5.
[4]刘守义.数字电子技术[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2004 (1) .
篇4：数字电子技术课程设计
【关键词】数字电子技术 教学设计 探讨
0引言
教学设计也称教学系统设计。它是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。教学系统是由教师、学生、教学条件三个基本要素构成的，因此教学设计是一个系统化的过程，包括如何定位教学目标、如何进行任务分析、如何制定教学策略和正确选择教学媒体、如何编制教学评价标准等。具体来讲它主要包括教学内容、教学方法、教学策略、教学模式、教学媒体、教学评价等内容。传统的教学设计通常注重于教学过程的设计，具体体现为以教师为中心的教育模式，知识的传输方式是“教师→学生”的单向传递方式，学生是被动的知识接受者，称为“以教学过程为中心的教学系统设计。”而现代教学设计吸收了先进的教育教学理念，教学过程围绕各个实际问题展开，这些问题可以由教师提出，也可以由学生提出，学生主动参与教学过程的各个环节，体现为既发挥教师主导作用又充分体现学生认知主体作用的“主导—主体”教育模式，既注意教又注重学，称为“以教学问题为中心的教学系统设计”。如何把现代教学设计的思想应用到《数字电子技术》课程教学中，笔者做了初步的探索和尝试。旨在抛砖引玉，相互启发。
1.从课程的教学目标出发，选择教学内容，把握理论上的度。
《数字电子技术》是应用电子技术、信息工程、电子设备运行与管理等电子类专业的主干技术基础课程，其教学目标是通过本课程的学习使学生掌握数字电子技术的基础知识、基本理论、基本分析和设计方法，训练学生数字应用电路制作与调试的基本技能；培养学生严谨的科学态度、科学思维方式以及创新意识和创新能力。为学习后续课程提供必要的理论基础知识和实践技能，为今后可能从事的职业打好基础。因此，基于本课程的教学目标和中职教育的培养目标，我们在教学内容的选择上突出了基本理论，基本分析方法和知识的应用，回避了繁锁的集成电路内部分析和数学推导。着重外部逻辑功能的描述、分析和应用。强调外特性和主要参数。如在逻辑门电路一章中，改变了以74标准系列门作为典型电路分析逻辑功能和电气特性的传统，改用实际工作中运用的较多的CT74S系列门作为典型电路进行分析，进而介绍了CT74LS系列，还对TTL集成门电路各系列的主要电气参数进行了比较，使学生对各系列TTL集成门电路的特性都有一定了解。同时，还将TTL系列和CMOS4000系列门电路的主要电气参数进行了对比，使学生能根据实际工作要求正确选用数字集成电路。在时序逻辑电路一章中，在介绍计数器、寄存器和移位寄存器基本电路工作原理的基础上，直接介绍中规模集成计数器、移位寄存器功能表和使用。而没有讨论它们的内部逻辑电路。对于组合逻辑电路等中规模集成电路也采用了类似的处理方法。这不断突出了中规模集成电路的应用，同时也为增加技能训练时间创造了有利条件。
2.从培养能力出发，将理论教学与实践教学融为一体
由于《数字电子技术》是一门应用性很强的技术基础课，其基本理论与实践技能是许多后续课程的基础，理论与实践的密切结合，在本门课程中显得尤为重要。因此，我们在各章都设置了相应的实践训练环节——技能训练。它包括基本性技能训练和设计性技能训练两部分。“基本性技能训练”所涉及的内容与课堂教学内容紧密相关，充分体现课程的实践性。“设计性技能训练”是根据给出的实际问题，由学生自己设计实现逻辑功能的电路、选用芯片、进行安装调试、排除故障。同时还设置了理论与实践综合课程——课程设计内容，将理论教学与实践教学紧密结合。通过理论课程的学习和实训课程的实践，使学生基本掌握电子技术基础知识和基本技能，再通过相应的课程设计将理论用于实践，将设计和实现融为一体，使学生在课程设计中即能提高运用所学知识进行设计的能力，又能在这一过程中体会到理论设计与实际实现中的距离。从工程角度出发培养学生的工程思维方法、工作方法和应用所学知识解决实际问题的能力。使能力培养贯穿于教学的全过程。
为了培养学生分析和排队故障的能力，在教学内容提要的安排上，还先后介绍了《技能训练中故障的检查与排除》和《数字系统一般故障的检查和排除》等内容。使学生得到较为系统的故障诊断与排除的训练，从而提高学生解决实际问题的能力。
通过以上几种形式对教学内容的组合整编，使学生易学易懂，教师便于组织教学，有利于激发学生的学习积极性，培养学生的工程观念，训练学生工程实用技能。
3.结束语
从现代教学设计理念出发，我们对《数字电子技术》课程的教学内容，教学方法和教学媒体的设计进行了探索，积累了一些实践经验，也取得了一些成效。但是，探索和尝试是初步的，教学设计还有一些方面我们还没有涉猎到，通过教学设计如何来解决《数字电子技术》课程与工程实际相脱节，与职业资格证书考试相脱节的问题，我们也未涉及到。上述未解决的问题，我们期待与大家共同一道探索。
【参考文献】
[1]. 黄荣怀 宋文官 编《架设桥梁》高等职业教育现代教育技术的应用 [M]北京高等教育出版社 2005.1 11
[2]. 梁俊 编 《关于中职教育应用型人才培养的思考》[J]四川技术学院学报2005.2第1期 97
篇5：数字电子技术基础课程设计
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。
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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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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
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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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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：
篇6：电子技术课程设计 数字钟的设计
《数字钟的设计》
专业：自动化
班级：14级自动化品牌一班
学号：20140632
姓名：付岩
指导教师：邬祥忠李振声
完成日期：2016年6月9日
一、设计题目 “数字钟的设计”
二、技术要求
1、设计一台能显示“秒”“分”“时”的数字钟，要求24小时为一计时周期。
2、当电路发生走时误差时，要求电路具有校时功能。
三、使用的元器件和电源 元器件：
1、七段显示译码器7448
2、数码管7SEG-DIGITAL
3、定时器NE555
4、十进制计数器74LS160
5、二输入与非门74LS00
6、非门74LS04
7、电阻100k 9C08052A1003JLHFT
8、电容10n CERAMIC10N
9、电容4u7 AUDI04U7
10、单刀双掷开关SW-SPDT 电源：+5V
四、设计内容
1、电路各部分组成及工作原理（1）振荡电路
振荡电路选用555定时器构成的多谐振荡器，如图1所示。多谐振荡器的振荡频率可由下式估算：
f=1/T=1.43/(R1+2R2)C 若选R1=R2=100k，要在输出端得到频率为1Hz的时钟信号，则C应选47UF。
图1
（2）计数器
主要使用6片74LS160十进制加法计数器实现，数字钟的“秒”“分”信号产生电路都由六十进制计数器构成，“时”信号产生电路为二十四进制计数器。采用反馈清零法的六十进制和二十四进制加法计数器电路分别如图2和图3表示。
图2
图3（3）译码显示电路
译码显示电路选用七段显示译码器7448和数码管7SEG-DIGITAL，以六十进制“秒”计时电路为例，将计数器、译码显示器和显示数码管连在一起，其电路示意图如图4所示。
图4（4）校时电路
通过单刀双掷开关SW-SPDT控制“分”“时”的进位信号，使其可以按照秒的速度快速计时，如图5所示。
图5
2、数字钟电路图
3、电路各部分的安装和调试方法（1）振荡器的安装与调试
按图1所示电路在试验箱上连线，输出接发光二极管，观察发光二极管的显示情况。（2）计数器的安装与调试
分别按图2与图3所示电路在试验箱上连线，CP为1HZ，可直接由试验箱连续脉冲输出端提供，观察在CP脉冲作用下，输出端发光二极管的状态变化情况，验证是否为六十进制和二十四进制计数器。
（3）译码显示电路的安装与调试
按图4所示电路在试验箱上连线，观察在CP脉冲作用下数码管的显示情况。
（4）校时电路
通过单刀双掷开关控制“时”“分”计时器的进位信号，使其按照“秒”计时器的速度校时
4、在整机电路的设计、调试过程中的心得体会
通过数天的设计与思索，我发现自己并不是真的全部掌握所学内容，虽然基本上已经掌握课上老师所讲的内容，可是一到把所用内容整合在一起具体应用时，还是出了很多问题。
比如关于计数器方面的学习，因为所学的是如何将两片74LS160连接构成几十几进制的计数器，感觉很简单，而事实也如此，因此忽略了如何进位的问题。在这次设计开始前，我想当然就以为秒分时各计数器全由一个CP脉冲作用就好了，而各计数器之间的连接也按每个计数器间的接法照旧。结果发现根本不对，秒计数器倒是正常走了，走到59时，下一秒时分计数器根本不动，想了半天却还在钻牛角尖。最后经过查书重新地仔细地看了这部分知识，才发现其中的错误，开始用秒计时器的清零端MR取非给分计时器进位，可突然却发现又出现问题：各计时器之间能正常进位，可是分、时计数器的数码管却全显示1，于是再想是不是还有控制CP信号的端口，于是发现把上一计时器的进位端接入下一计时器的CP段就可以了，电路可以正常进位。想了一两天的问题解决了，打算看看效果，于是更改振荡器中电阻的数值，将100k改换成100欧姆，变换速度瞬间提高一千倍，很快地走了一个周期，从而验证了自己的想法。
当然还有其他的问题，比如关于译码显示电路，选用实验书中的4511译码器，结果发现除QA到QG没有变换其他各端都挺正常的变化（仿真过程中显示红蓝灰点，QA到QG一直不变），后来还是选用数电书上的7448译码器，因为书上的有相关的解释，相关知识也能弄清楚，不用费多少脑力。
不过，关于校时电路的部分，我自己实在是没弄懂，找别人问问发现没人看懂，结果有个同学说使用单刀双掷开关，觉得这想法可以，就用上了。
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