数字电子技术课程设计.ppt

数字电子技术课程设计,数字电子技术课程设计的目的与意义,电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。 电子技术课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。,通过课程设计要实现以下两个目标： 第一: 初步掌握电子线路的分析、设计、 组装、调试方法。 学生应根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标；,第二：课程设计为后续的毕业设计打好基础。 毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用。从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法。同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。,数字电子技术课程设计的方法和步骤,设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各部分进行单元设计、参数计算和器件选择，最后将各部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整系统电路图。,一、 设计任务分析,对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能、指标、内容及要求，以便明确系统应完成的任务。,二、 方案选择与论证,这一步的工作要求是把系统的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。整机框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分功能，清楚表示系统的基本组成和相互关系。 方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务、要求和条件，完成系统的功能设计。在这个过程中要勇于探索，勇于创新，力争做到设计方案合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进，并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析和论证，最后设计出一个完整框图。,三、 方案实现,1. 单元电路设计 单元电路是整机的一部分，只有把各单元电路设计好才能提高整体设计水平。 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务，详细拟订出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。 具体设计时，可以模仿成熟的先进电路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路之间也要相互配合，注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。,2. 参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算。 例如，放大电路中各阻值、放大倍数的计算；振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数的计算。 只有很好地理解电路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能满足设计要求。,3. 器件选择 （1） 阻容元件的选择： 电阻和电容种类很多，正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同，有些电路对电容的漏电要求很严，还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高。例如滤波电路中常用大容量铝电解电容，为滤掉高频通常还需并联小容量瓷片电容。 设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件，并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。,（2） 半导体分立元件的选择： 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二（三）极管、晶闸管等。 应根据其用途分别进行选择。选择的器件种类不同，注意事项也不同。 例如选择晶体三极管时，首先注意是选择NPN型还是PNP型管，是高频管还是低频管，是大功率还是小功率，并注意管子的参数是否满足电路设计指标的要求。,（3） 集成电路的选择： 由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整机电路的功能，所以选用集成电路来设计单元电路和总体电路既方便又灵活，它不仅使系统体积缩小，而且性能可靠，便于调试及运用，在设计电路时应多采用。 选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案，而且要满足功耗、电压、速度、价格等多方面的要求。 国内外已生出大量集成电路，其器件的 型号、原理、功能、特性可查阅有关手册。,课程设计报告,一、设计任务及要求 二、设计目的 三、设计的具体实现 1 系统概述 简单介绍系统设计思路与总体方案的可行性论证，画 出设计的原理框图，并说明该框图的工作过程及每个模块的 功能。 2 单元电路设计与分析 详细介绍各单元电路的选择、设计及工作原理，画出 各功能模块的原理电路图，并说明有关参数的计算及元器 件的选择等。,四元器件明细表 列出本次课程设计中所用的全部元器件。 五心得体会及建议 六参考文献 参考文献的格式如下： 序号作者名书刊名出版杜出版时间(刊号),数字电子技术课程设计题目,多人智力竞赛抢答器设计 多功能数字钟设计 交通灯控制器设计 数字频率计设计 洗衣机控制器设计 自拟设计题目,课程设计说明书要求：设计思路清晰，电路原理正确， 书写及绘图认真、整洁、规范，不少于15页。,1、将课程设计说明书封面、课程设计任务书、课程设计评语 三页中的内容按要求填好，不可缺项。 2、根据整个课程设计说明书内容列出说明书目录。,3、正文要求从以下几个方面入手： （1）设计方案的选择与确定；（2）整个电路的工作原理方框图及工作原理概述；（3）单元电路设计计算，元器件的选择，画出单元电路原理图并说明工作原理等；（4）画出总体电路原理接线图；（5）电路存在的问题及改进意见；（6）设计总结。（7）参考资料。,提交课程设计说明书时间：2011年12月28日之前,设计题目：数字抢答器,设计任务与要求：利用所学数字电子技术的理论 知识设计一个数字抢答器，可用于各种 知识竞赛或智力竞赛的场合。 内容及要求如下：,1.抢答器可供4人或6人或8人竞赛时使用，每个参赛者均设 有一个抢答按钮； 2.电路具有优先抢答权功能，即对第一抢答者的信号具有 鉴别和锁存功能； 3.电路能够显示获得抢答权者的编号，并通过扬声器鸣音 表示已经有人抢到答题权； 4.电路具有复位功能，当一轮抢答结束后，由主持人将系 统复位，可进行下一轮抢答； 5.采用中、小规模数字集成电路等。,设计题目：数字电子钟,设计任务与要求：利用所学数字电子技术的理论知识 设计一个多功能的数字电子钟。 内容及要求如下：,时钟能够数字显示“时”、“分”、“秒”，并采用24 小时计时显示方式； 具有校时功能，能够快速校准“时”、“分”、“秒”； 具有定时功能，能设定定时时间，当时钟到达定时时间时，时钟起闹，超过10S自动停止（选做）； 采用中、小规模数字集成电路等。,设计题目：交通信号灯控制器,设计任务与要求：利用所学数字电子技术的理论知识 设计一个十字路口交通信号灯控制器。为了确保十 字交叉路口车辆的安全、迅速地通行，十字路口每 个入口处均设置了信号灯，规则是“红灯停、绿灯 行”，黄灯则给车辆的停止提供了缓冲时间。 内容及要求如下：,用红、绿、黄三种发光二极管作为信号灯，用逻辑开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号，设计一个交通信号灯控制器； 交通规则遵循“红灯停，绿灯行”，红绿灯的时间设定为60秒； 每次绿灯变红灯过程中，要求黄灯先闪亮5s,以便形驰的车辆及时停止； 或不用黄灯，使十字路口红绿灯变换有5s的红灯重叠时间； 采用中小规模集成电路设计。,设计题目：数字频率计,设计任务与要求：利用所学数字电子技术的理论知 识设计一个数字频率计，可以测量正弦信号、 矩形信号等波形的工作频率。 内容及要求如下：,测量信号为正弦波、方波和三角波等各种周期波； 测量频率范围为1Hz100 KHz（参考），分成两个频段： 1999Hz，1100KHz； 用3位数码管显示测量结果，可用发光二极管表示测量 单位，如绿灯表示Hz，红灯表示KHz； 测量信号幅值：0.25V； 采用中小规模集成电路设计。,设计任务与要求：利用所学数字电子技术的理论知识设计一个通用计时器，计时时间范围为0.1（0.0