數(shù)字電路邏輯設(shè)計課程設(shè)計--三位數(shù)字顯示計時系統(tǒng)

1、<p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　注：1.課程設(shè)計完成后，學(xué)生提交的歸檔文件應(yīng)按照：封面—任務(wù)書—說明書—圖紙的順序進行裝訂上交（大張圖紙不必裝訂）</p><p>　　2.可根據(jù)實際內(nèi)容需要續(xù)表，但應(yīng)保持原格式不變。</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名：

2、日期： </p><p>　專業(yè)班級學(xué)生姓名課程名稱數(shù)字電路邏輯設(shè)計</p><p>　設(shè)計名稱三位數(shù)字顯示計時系統(tǒng)設(shè)計周數(shù)1.5周指導(dǎo)教師</p><p>　設(shè)計任務(wù)主要設(shè)計參數(shù)設(shè)計一個三位數(shù)字顯示的時間計數(shù)系統(tǒng)，要求：計時要求精確到秒，最大計時9分59秒；設(shè)計按鈕開關(guān)控制計時器的啟動、停止及清零；（3）要求開機時可以自動清零。</p><p

3、>　設(shè)計內(nèi)容設(shè)計要求1、根據(jù)選題要求，進行方案比較，畫出系統(tǒng)框圖，進行初步設(shè)計。2、設(shè)計單元電路，計算參數(shù)，選擇元器件。3、畫出系統(tǒng)電路原理圖。4、利用EWB軟件對原理圖進行仿真，修改設(shè)計中的疏漏。5、現(xiàn)場安裝調(diào)試。6、撰寫課程設(shè)計說明書。</p><p>　主要參考資 料1 賈秀美. 數(shù)字電路硬件設(shè)計實踐. 高等教育出版社, 2008</p><p>　學(xué)生提交歸檔文件課程設(shè)

4、計說明書，主要包括以下內(nèi)容：設(shè)計方案，系統(tǒng)框圖，原理分析；系統(tǒng)各模塊的原理圖；3. EWB軟件仿真分析；4. 設(shè)計總結(jié)部分，指出設(shè)計系統(tǒng)的特點及選用方案優(yōu)缺點，提出改進意見及展望，總結(jié)設(shè)計收獲、體會；5. 參考文獻。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設(shè)計目的- 1 -</p><p>　　二、設(shè)計任務(wù)- 1

5、 -</p><p>　　三、設(shè)計方案- 1 -</p><p>　　四、設(shè)計要求- 2 -</p><p>　　五、設(shè)計原理- 2 -</p><p>　　六、設(shè)計仿真- 3 -</p><p>　　七、設(shè)計實驗操作- 4 -</p><p>　　八、故障分析及原因- 5 -<

6、;/p><p>　　8.1 故障產(chǎn)生原因 - 5 -</p><p>　　8.2 故障的分析方法 - 6 -</p><p>　　九、實驗結(jié)果及顯示- 7 -</p><p>　　十、設(shè)計總結(jié)及體會- 9 -</p><p><b>　　致謝- 10 -</b><

7、;/p><p>　　參考文獻- 11 -</p><p>　　專業(yè)班級 學(xué)號 姓名 成績 </p><p>　　三位數(shù)字顯示計時系統(tǒng) </p><p>　　一、設(shè)計目的

8、 </p><p>　　1. 進一步熟悉和掌握常用數(shù)字電路元器件的應(yīng)用。  </p><p>　　2. 鞏固加深理解數(shù)字電路的基本理論知識，學(xué)習(xí)基本理論在實踐中綜合運用的初步經(jīng)驗，掌握數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計的基本方法及在面板上接線的方法、技術(shù)、要注意的問題。&#

9、160; </p><p>　　3. 培養(yǎng)數(shù)字電路實物制作、調(diào)試、測試、故障查找和排除的方法。  </p><p>　　4. 培養(yǎng)細致、認真做實驗的習(xí)慣。 

10、 </p><p>　　5. 培養(yǎng)實踐技能，提高分析解決實際問題的能力。  </p><p>　　6. 學(xué)會運用仿真軟件進行電路仿真。 </p><p>　　二、設(shè)

11、計任務(wù) </p><p>　　設(shè)計一個3位數(shù)字顯示的時間計數(shù)系統(tǒng)，以供運動員比賽用。要求如下： </p><p>　　1. 精確到秒，最大計時為9分59秒。  </p>

12、<p>　　2. 開機時自動清零。 </p><p>　　3. 具有啟停輸入控制功能，按下啟停輸入控制鍵時，開始計時，再次按下時，停止計時。 &

13、lt;/p><p>　　4. 用7段數(shù)碼管顯示時間。 </p><p>　　三、設(shè)計方案 </p><p>　　數(shù)字顯示計時系統(tǒng)是通過控制電路使加法計數(shù)器對連續(xù)脈沖進行計數(shù)

14、，而加法計數(shù)器通過譯碼器來顯示它記憶的脈沖周期個數(shù)。 </p><p>　　1. 連續(xù)脈沖發(fā)生：  </p><p>　　可選用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生，也可選用石英晶體振蕩器，通過計數(shù)器分頻產(chǎn)

15、生，獲得精確的秒脈沖信號。 </p><p>　　2．計數(shù)及譯碼顯示：  </p><p>　　加法計數(shù)器構(gòu)成電子秒表的計數(shù)單元。分頻器輸出端取得周期為一秒的矩形脈沖送入計數(shù)器中

16、。  </p><p>　　三個計數(shù)器的輸出端分別與三個數(shù)碼顯示譯碼器的相應(yīng)輸入端連接。 </p><p>　　可顯示0：00——9：59計時。

17、 </p><p>　　四、設(shè)計要求 </p><p>　　1. 設(shè)計思路清晰，給出整體設(shè)計框圖；   </p><p>　　2. 設(shè)計各單元電路

18、，給出具體設(shè)計思路、電路器件； </p><p>　　3. 總電路設(shè)計； </p><p>　　4. 計算機仿真；

19、 </p><p>　　5. 安裝調(diào)試電路； </p><p>　　6. 寫出設(shè)計報告。 </p><p>　　五、設(shè)計原理

20、 </p><p>　　1. 74LS160功能表;             </p><p>　　74LS160，為模十加法計數(shù)器。使用

21、三片：第一片清零端CR,置數(shù)端LD,CTT,CTP均置1，CP輸入連續(xù)脈沖，實現(xiàn)模十計數(shù)，經(jīng)過十個脈沖后，輸出端CO=1。將第一片芯片的輸出端CO接第二個芯片的CTT和CTP，第二個芯片的置數(shù)端LD置1，CP輸入連續(xù)脈沖，當(dāng)?shù)谝粋€芯片循環(huán)一次時才開始計數(shù)。由于該芯片為異步清零，所以將輸出QB,QC接入與非門，輸出接入清零端CR, 當(dāng)計數(shù)至5時，實現(xiàn)清零，完成模六計數(shù)。將第二片芯片的清零端的CR接高位片的脈沖輸入端CP，高位位片

22、清零端CR,置數(shù)端LD,CTT,CTP均置1，當(dāng)?shù)诙酒瑢崿F(xiàn)一次清零即模六計數(shù)一次，才開始計數(shù)，實現(xiàn)模十計數(shù)。 </p><p>　　2．74L00為與非門芯片。  </p><p><b>　　與非門功能表</b></p&g

23、t;<p>　　六、設(shè)計仿真 </p><p>　　七、設(shè)計實驗操作 </p><p>　　1. 取實驗所需芯片：一片74LS00，三片74LS160  

24、 </p><p>　　2. 分別將三個74LS160電源,接地端接好,CP接連續(xù)脈沖，ENT,ENP,LD,CLR接1，QA,QB,QC,QD接數(shù)碼顯示管的A,B,C,D，測試芯片的計數(shù)功能。74LS00電源,接地接好，按與非門的功能表測試芯片功能。  </p>

25、<p>　　3．測試完成后，按如上仿真電路圖連線。 </p><p>　　4. 安裝、調(diào)試步驟  </p><p>　　1) 按照真值表和管腳圖用3塊74LS160安裝成最大為9分5

26、9秒的計時器，使其能正確顯示。  </p><p>　　2) 按照管腳圖和原理圖對應(yīng)接好數(shù)碼管，使其準確顯示數(shù)字。  </p><p>　　3) 把已插入但未連接的線理清楚，然后把它們對應(yīng)接入正確位置，使電路接通

27、。 </p><p>　　實踐表明，一個電子裝置，即使用仿真軟件仿真沒問題，但接實物時，往往不能達到設(shè)計的預(yù)期效果。因此電子產(chǎn)品做出來之后，不僅要仿真，更要進行實物測試。 這是因為設(shè)計者在設(shè)計時，很難考慮到實際的各種情況及其所處環(huán)境對電路的影響程度。

28、 </p><p>　　八、故障分析及原因 </p><p>　　在電路的調(diào)試過程中，可謂是歷經(jīng)艱難險阻，通過排除故障后，才把電路給測試通過。 

29、 </p><p>　　8.1 故障產(chǎn)生原因  </p><p>　　對于新設(shè)計電路來說，調(diào)試中產(chǎn)生的故障原因主要有以下幾種情況。  </p><p>　　1) 

30、;元器件、接口處損壞。電子電路中通常有很多的元器件在安裝的過程中，由于某種不正確操作，容易損壞電子器件。電子器件損壞后，將使電路不能實現(xiàn)它的功能。 </p><p>　　2) 電子器件與面包板接觸不良。由于線與接口處孔的大小不是很適合，接上的線比較容易脫落：由于管腳沒插好，也會導(dǎo)致接觸不良。   </p><p&

31、gt;　　3) 安裝的接線電路與原理圖不一致，主要是某些管腳比較靠近，接線時沒注意就</p><p>　　接錯了  </p><p>　　4) 某些電子器件的沒用到的端子沒有接地線或接高電平。 

32、 </p><p>　　5) 競爭與冒險現(xiàn)象。當(dāng)電子器件的兩端同時同時變化時，容易產(chǎn)生競爭冒險現(xiàn)象，</p><p>　　導(dǎo)致電路顯示不穩(wěn)定。 </p><p>　　8.2 故障的分析方法 

33、 </p><p>　　在電路的調(diào)試過程中不可避免的出現(xiàn)各種各樣的問題，在查找故障時，需要耐心和細心，一步一步地檢查。 </p><p>　　1) 安裝前，對每個器件進行檢查，是否有管腳缺失，是否與功能表的各項功能一致。 

34、 </p><p>　　2) 在安裝時要逐個安裝、調(diào)試，檢查是否達到了預(yù)定的要求。 </p><p>　　3) 在斷電情況下，觀察是否有器件沒有與面包板接觸好，是否有線脫落的現(xiàn)象，是否按照了原理圖上進行安裝，是否有器件沒有接通電源。

35、 </p><p>　　4) 在通電情況下，用一根導(dǎo)線接到共陰極的LED上，另一端接到待檢查處，從信號源到輸出一一進行檢查，觀察是否與仿真時的情況一致，是否與預(yù)期的電平一致。 </p><p>　　九、實驗結(jié)果 </p>

36、<p>　　0：00   0：01  0：02   …  0：09    </p><p>　　0：10  …  0：19   

37、 </p><p>　　0：20   …  …   0：59     </p><p>　　1：00    …  …  9：59   

38、 </p><p>　　0：00  </p><p>　　十、設(shè)計總結(jié)及體會 </p>

39、<p>　　數(shù)字電路邏輯設(shè)計的課程設(shè)計結(jié)束了，我和同學(xué)們一起度過了這段忙碌而充實的時光。這次的課程設(shè)計深刻的反映出實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準這句話的真諦。課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程。“千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。我今天認真的進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)。

40、 </p><p>　　在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了運籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世。

41、 </p><p>　　在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出了自己設(shè)計開發(fā)系統(tǒng)的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。在今后的學(xué)習(xí)中，我們應(yīng)該發(fā)現(xiàn)自己的不足然后虛心學(xué)習(xí)，更加完善自己，為今后步入社會參加工作打下足夠的基礎(chǔ)。

42、 </p><p>　　致謝 </p><p>　　在學(xué)習(xí)中,老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識、精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，老師們的高深精湛的造

43、詣與嚴謹求實的治學(xué)精神，將永遠激勵著我。這三年中還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助。在此，謹向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！  </p><p>　　另外，感謝校方給予我這樣一次機會，能夠獨立地完成一個課程設(shè)計，并在這個過程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們在這學(xué)期快要結(jié)束的時候，能夠?qū)W(xué)到的知識應(yīng)

44、用到實踐中，增強了我們實踐操作和動手應(yīng)用能力，提高了獨立思考的能力。  </p><p>　　感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這三年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學(xué)習(xí)，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝意。  <

45、;/p><p>　　在這次課程設(shè)計的撰寫中，我得到了許多人的幫助。首先我要感謝我的老師在課程設(shè)計上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次設(shè)計的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能把系統(tǒng)做得更加完善。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識，而且也開闊了視野，提高了自己的設(shè)計能力。其次，我要感謝幫助過我的同學(xué)，他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計上的難題。 

46、 </p><p>　　最后再一次感謝所有在設(shè)計中幫助過我的良師益友和同學(xué)。 </p><p>　　參考文獻 </p><p>　

47、　1. 謝自美主編《電子線路設(shè)計、實驗、測試》武漢：華中理工出版社，2000 </p><p>　　2. 郭照南主編《電子技術(shù)與EDA技術(shù)課程設(shè)計》長沙：中南大學(xué)出版社，2010  </p><p>　　3. 閻石主編.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》 北京：高等教育出版社，2006 </p><