电子技术课程设计指导书_1.docx

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1、电子技术课程设计指导书2021-2021学年第一学期电子11301班（电子技术课程设计）实训指导书一、本课程设计的地位和作用数字电子技术课程设计是电子技术基础教学中的一个实践环节,它使学生本人通过设计和搭建一个实用电子产品雏形,稳固和加深在数字电子技术课程中的理论基础和实验中的基本技能,训练电子产品制作时的动手能力。通过该课程设计，设计出符合任务要求的电路,把握通用电子电路的一般设计方法和步骤，训练并提高学生在文献检索、资料利用、方案比拟和元器件选择等方面的综合能力,同时为毕业设计和毕业以后从事电子技术方面的科研和开发打下一定的基础。二、课程设计的目的和要求1.能够较全面地稳固和应用“数字电子

2、技术课程中所学的基本理论和基本方法，并初步把握小型数字系统设计的基本方法。2.能合理、灵敏地应用各种标准集成电路SSI、MSI、LSI等器件实现规定的数字系统。3.培养独立考虑、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。4.学会使用multisim软件进行电路设计。5.培养独立进行实验，包括电路布局、安装、调试和排除故障的能力。6.培养书写综合设计实验报告的能力。三、课程设计的基本要求根据设计任务，从选择设计方案开场，进行电路设计；选择适宜的器件，画出设计电路图；通过安装、调试，直至实现任务要求的全部功能。对电路要求布局合理，走线明晰，工作可靠，经历收合格后，写出完好的课程设计报告。四、

3、课程设计的详细步骤电子电路的一般设计方法和步骤是：分析设计任务和性能指标，选择总体方案，设计单元电路，选择器件，计算参数，画总体电路图。进行仿真试验和性能测试。实际设计经过中往往反复进行以上各步骤，才能到达设计要求，需要灵敏把握。1.总体方案选择设计电路的第一步就是选择总体方案，就是根据提出的设计任务要求及性能指标，用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现设计任务提出的各项要求和技术指标。设计经过中，往往有多种方案能够选择，应针对任务要求，查阅资料，权衡各方案的优缺点，从中选优。2.单元电路的设计2.1设计单元电路的一般方法和步骤A.根据设计要求和选定的总体方案原理图，确定对各单元电路

4、的设计要求，必要时应具体拟定主要单元电路的性能指标。B.拟定出各单元电路的要求后，对它们进行设计。C.单元电路设计应采用符合的电平标准。2.2元器件的选择针对数字电路的课程设计，在搭建单元电路时，对于特定功能单元选择主要集成块的余地较小。比方时钟电路选555，转换电路选0809，译码及显示驱动电路也都相对固定。但由于电路参数要求不同，还需要通过选择参数来确定集成块型号。一个电路设计，单用数字电路课程内容是不够的，往往同时掺有线性电路元件和集成块，因而还需对相应内容熟悉，比方运算放大器的种类和基本用法，集成比拟器和集成稳压电路的特性和用法。总之，构建单元电路时，选择器件的电平标准和电流特性很重要

5、。普通的门电路、时序逻辑电路、组合逻辑电路、脉冲产生电路、数模和模数转换电路、采样和存储电路等，参数选择恰当能够发挥其性能并节约设计成本。单元电路设计经过中，阻容元件的选择也很关键。它们的种类繁多，性能各异。优选的电阻和电容辅助于数字电路的设计能够使其功能多样化、完好化。3.单元电路调整与连调数字电路设计以逻辑关系为主体，因而各单元电路的输入输出逻辑关系与它们之间的正确传递决定了设计内容的成败。详细步骤要求每一个单元电路都须经过调整，有条件情况下可应用逻辑分析仪进行测试，确保单元正确。各单元之间的匹配连接是设计的最后步骤，主要包含两方面，分别是电平匹配和驱动电流匹配。它也是整个设计成功的关键一

6、步。4.衡量设计的标准工作稳定可靠；能到达预定的性能指标，并留有适当的余量；电路简单，成本低，功耗低；器件数目少，集成体积小，便于生产和维护。5、课程设计报告要求课程设计报告应包括下面内容：对设计课题进行扼要阐述。设计任务及其详细要求。总体设计方案方框图及各部分电路设计含各部分电路功能、输入信号、输出信号、电路设计原理图及其功能阐述、所选用的集成电路器件等。整机电路图电路图应用标准逻辑符号绘制，电路图中应标明接线引出端名称、元件编号等。器件清单。6.调试结果并记录7.总结与体会课程设计报告应内容完好、字迹工整、图表整洁、数据详实。五、实验设备及材料计算机、Multisim0.0电子仿真软件、数

7、字电路实验箱、数字电路实验台、集成电路元件六、详细课程设计课题1数值比拟器两个1位数M和N的大小比拟，三种情况：MN、MN；Y2=1表示MN)Y2(M.1011提供参考芯片：74ls04、74ls02、74ls08二两个一位二进制数相加的全加器1、进行逻辑抽象分析：考虑的来自低位的进位将两个1位二进制数相加，称为全加。设A、B是两个加数，Ci1为来之低位的进位，S是它们的和，Ci是向高位的进位。则根据二进制数相加的规律，写出它们的真值表2。参考图XLA113XWG1U1A1609U2A1O7O74LS86D274LS86DOFCQT8XU7AX1XX42.5V74LS08DU3A31155TR

8、U5A74LS32D74LS08D表2：输入输出ABCi1SCi0000010100111001011101112、写出全加器的S和Ci的逻辑表达表。3、根据全加器的逻辑表达表画出电路图。.提供参考芯片：74LS86、74LS08、74LS32。三译码器1、74LS138用TTL与非门组成的3线-8线译码器，U1123645ABCG1G2AG2BY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77Y0Y1Y2AAA222A1A1A1A0A0Am2m1m74LS138DY3A2A1Am03Y4A2A1Am4Y5A2A1A0m5Y6A2A1A0m6Y7A2A1Am7由上式能够看出，Y0Y7

9、同时又是A、2A、1A这三个变量的全部最小项的译码输出，所以也把这种译码器叫做最小项译码器。74LS138有3个附加的控制端S1、S和2S3。当S1=1、S+2S=0时，译码器3处于工作状态。否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，这3个控制端也叫做“片选输入端，利用片选的作用能够将多片连接起来以扩展译码器的功能。利用multism画出仿真电路：打开仿真开关，根据3-8线译码器74LS138工作原理，按表3要求，自拟实验步骤，设置和按下相关单刀双掷开关位置，将仿真结果填入表3中，验证3-8线译码器74LS138真值表能否与理论相符。参考图5VVCCAX0X1X2X3X4X5X6X7B1

10、VCC5GNDECD243123645ABCG1G2AG2BU1Y015Y114Y213Y312Y411Y5789101112.G1G2AG2BABCY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7110000100011001010011101001010110110101112、常用译码器为“BCD七段显示译码器74487447下列图是它的逻辑图，其中A0A3输入BCD代码，YaYg输出7位二进制代码，可直接驱动七段显示器显示相应的十进制数字。另外还有几个附加控制端，LT为灯测试输入；RBI为灭零输入；BI/RBO为灭灯输入/灭零输出。YaYg与A0A之间的逻辑关系如下式所示3U17126354ABCDL

11、TRBIBI/RBOOA13OB12OC11OD10OE9OF15OG14YaYbAAAA3210AA31AA31AAA210A2AA20AA107447NYcAA32AAA210YdA2AA10AAA210AAA210YeAA21AYfAAA320AA21AA1oYgAAA321AAA210利用multism仿真，画出实验电路：分别按动各单刀双掷开关，使输入4位二进制码“DCBA分别为00001001，这时对应输入的每个二进制码，经译码器7447译码后直接推动共阳LED数码显.X1X2X4X35VVCCCAAU2BABCDEFGU1CVCCDGND321117126354ABCDLTRBIB

12、I/RBOOA13OB12OC11OD10OE9OF15OG14456789107447NGND将实验结果填入表4中。表4：输入输出DCBAOAOBOCODOEOFOG数码管显示的数字0000000100100011010001010110011110001001四555定时器组成的振荡器1工作原理VCCucR1R2uc8473655525uo2VCC/3VCC/3uotC10.01F0tP1tP2t(a)电路(b)工作波形接通VCC后，VCC经R1和R2对C充电。当uc上升到2VCC/3时，uo=0，T导通，C通过R2和T放电，uc下降。当uc下降到VCC/3时，uo又由0变为1，T截止，VCC又经R1和R2对C充电。如此重复上述经过，在输出端uo产生了连续的矩形脉冲。