數字電路課程設計報告

數字電路課程設計報告精選3篇

　　隨著(zhù)社會(huì )一步步向前發(fā)展，報告使用的頻率越來(lái)越高，報告包含標題、正文、結尾等。那么報告應該怎么寫(xiě)才合適呢？以下是小編整理的數字電路課程設計報告，僅供參考，歡迎大家閱讀。

數字電路課程設計報告1

　　一、設計目的

　　溫度是日常生活中無(wú)時(shí)不在的物理量，溫度的控制在各個(gè)領(lǐng)域有著(zhù)廣泛積極的意義。如溫室的溫度控制等。另外隨著(zhù)數字電子技術(shù)的迅速發(fā)展，將模擬電量轉換成數字量輸出的接口電路A/D轉換器是現實(shí)世界中模擬信號向數字信號的橋梁。在以往的A/D器件采樣控制設計中，多數是以單片機或CPU為控制核心，雖然編程簡(jiǎn)單，控制靈活，但缺點(diǎn)是控制周期長(cháng)，速度慢。單片機的速度極大的限制了A/D高速性能的利用，而FPGA的時(shí)鐘頻率可高達100MHz以上。本設計進(jìn)行時(shí)序控制、碼制變換，具有開(kāi)發(fā)周期短，靈活性強，通用能力好，易于開(kāi)發(fā)、擴展等優(yōu)點(diǎn)。

　　二、設計的基本內容

　　本次設計主要是基于FPGA+VHDL的溫度控制系統，可編程器件FPGA和硬件描述語(yǔ)言VHDL的使用使得數字電路的設計周期縮短、難度減少。設計采用模塊化思路，包括四個(gè)模塊FPGA控制ADC0809模塊、分頻模塊、數據傳輸模塊、元件例化模塊,再加以整合實(shí)現整個(gè)系統，達到溫度控制的目的。

　　基于FPGA的信號采集系統主要有：A/D轉換器，FPGA，RS232通信。A/D轉換器對信號進(jìn)行會(huì )采集，A/D內部集成了采樣、保持電路，可有效的降低誤差，減少外圍電路的設計，降低系統的功耗。A/D在接受到指令后進(jìn)行采集，FPGA采集控制模塊首先將采集到的通過(guò)A/D轉換城的數字信號引入FPGA，而后對數字信號送往算法實(shí)現單元進(jìn)行處理，并存于FPGA內部RAM中。

　　1.實(shí)驗設計指標及要求：

　　1.1課題說(shuō)明：

　　在體育比賽、時(shí)間準確測量等場(chǎng)合通常要求計時(shí)精度到1%秒（即10 ms）甚至更高的計時(shí)裝置，數字秒表是一種精確的`計時(shí)儀表，可以擔當此任。本課題的設計任務(wù)設計一個(gè)以數字方式顯示的計時(shí)器，即數字秒表。

　　1.2設計內容：

　　a)數字秒表需求分析，信號及屬性定義；

　　b)電路原理設計、分析、參數計算，畫(huà)出電路原理；

　　c)電路安裝與實(shí)驗測試。

　　1.3設計要求：

　　d)量程99.99 S，計時(shí)精度1%秒，計時(shí)結果動(dòng)態(tài)顯示，十進(jìn)制格式；

　　e)設置啟動(dòng)、清除信號，清除信號使輸出結果，使電路復位到初始狀態(tài)；

　　f)設置暫停、停止信號，暫停、停止時(shí)均保持當前結果，直到清除信號有效時(shí)止；

　　1.4總體設計思路：

　　數字秒表由4個(gè)部分組成：精確的時(shí)鐘源、十進(jìn)制計數器、譯碼器、七段碼或液晶顯示電路。

　　時(shí)鐘源產(chǎn)生符合精度要求的基準時(shí)鐘，本設計中取10毫秒即可。十進(jìn)制計數器需要4個(gè)，分別對應4個(gè)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(dòng)態(tài)顯示結果。

　　2.單元電路設計：

　　分頻、進(jìn)位功能的實(shí)現：

　　數字秒表由四部分組成：精確的時(shí)鐘源，十進(jìn)制計數器，譯碼器，七段碼顯示電路。本實(shí)驗設計時(shí)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芯片構成分頻、計數電路，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(shí)后4片74ls90芯片組成十進(jìn)制計數器與四個(gè)終端顯示由七段譯碼顯示器連接以顯示電路輸出結果。

數字電路課程設計報告2

　　摘要：本文著(zhù)眼于目前普遍應用在城市道路上的交通燈控制系統，設計了一個(gè)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計。

　　關(guān)鍵詞：交通燈 控制電路 proteus 仿真 電路設計

　　1引言

　　1.1設計任務(wù)

　　首先設計讓倒計時(shí)顯示器按規律運行的電路，再通過(guò)倒計時(shí)電路的信號來(lái)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、整流橋和穩壓管，使220V 的交流電轉換為5V 的直流電。4Hz 方波脈沖由555 定時(shí)器產(chǎn)生，再由74LS193 實(shí)現4 分頻，最終輸出1Hz 的脈沖信號；用兩塊74LS193 實(shí)現倒計時(shí)，一塊顯示十位，一塊顯示個(gè)位，用2 個(gè)D 觸發(fā)器74HC74實(shí)現30s，20s，5s 時(shí)間的轉換；利用倒計時(shí)電路控制4 個(gè)狀態(tài)。最后通過(guò)74LS138 和相應的邏輯門(mén)實(shí)現對交通燈亮滅的控制。

　　1.2 要求

　　設計一個(gè)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(chē)道和東西方向（支干道）車(chē)道兩條交叉道路上的車(chē)輛交替運行，主干道每次通行時(shí)間都設為30s、支干道每次通行間為20s；

　�。�2）東西方向、南北方向車(chē)道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時(shí)間都用顯示器進(jìn)行顯示（采用倒計時(shí)的方法）；

　�。�3）在綠燈轉為紅燈時(shí)，要求黃燈先亮5s 鐘，才能變換運行車(chē)道；

　�。�4）黃燈亮時(shí)，要求每秒閃亮一次；

　�。�5）同步設置人行橫道紅、綠燈指示。

　�。�6）設計相關(guān)提示：所設計的交通路口為一十字路口，不涉及左右轉彎問(wèn)題

　　2 交通燈控制電路分析

　　2.1交通燈運行狀態(tài)分析

　　交通燈控制電路，要求每個(gè)方向有三盞燈，分別為紅、黃、綠，配以紅、黃、綠三組 時(shí)間到計時(shí)顯示。一個(gè)方向綠燈、黃燈亮時(shí)，另一個(gè)方向紅燈亮。每盞燈順序點(diǎn)亮，循 環(huán)往復，每個(gè)方向順序為綠燈、黃燈、紅燈。交通燈的運行狀態(tài)共有四種，分別為：

　　狀態(tài)0：東西方向車(chē)道的綠燈亮，車(chē)道，人行道通行；南北方向車(chē)道的紅燈亮，車(chē)道， 人行道禁止通行。

　　狀態(tài)1：東西方向車(chē)道的黃燈亮，車(chē)道，人行道緩行；南北方向車(chē)道的紅燈亮，車(chē)道， 人行道禁止通行；

　　狀態(tài)2：東西方向車(chē)道的'紅燈亮，車(chē)道，人行道禁止通行；南北方向車(chē)道的綠燈亮，車(chē)道，人行道通行；

　　狀態(tài)3：東西方向車(chē)道的紅燈亮，車(chē)道，人行道禁止通行；南北方向車(chē)道的黃燈亮，車(chē)道，人行道緩行；

　　4 種狀態(tài)循環(huán)往復，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成，有電源電路，脈沖電路，分 頻電路，倒計時(shí)電路，(交通燈)狀態(tài)控制電路，燈顯示電路。

　　3所需各部分電路設計

　　3.1電源電路：電源電路主要由整流、濾波、穩壓三部分組成，用于供給數字電路的工作電源。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(guò)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(jiǎn)單，負載直流電壓較高，紋波也較小，適合負載電壓較高，負載變動(dòng)不大的場(chǎng)合。穩壓電路用于穩定電壓的輸出，由三端集成穩壓器L7805 和電容組成。C2、C3 用來(lái)實(shí)現頻率補償，防止穩壓器產(chǎn)生高頻自激振蕩和抑制電路引入的高頻干擾，C4 用于減少穩壓電源輸出端由輸入電源引入的低頻干擾。

數字電路課程設計報告3

　　設計題目： 數字電子鐘邏輯電路 專(zhuān)業(yè)班級： 自動(dòng)化112班 學(xué)生姓名： xx 學(xué) 號：xx指導教師： xx 設計時(shí)間： xx

　　教師評語(yǔ)： 成績(jì) 評閱教師 日期

　　一、摘要

　　所謂數字鐘，是指利用電子電路構成的計時(shí)器。相對機械鐘而言，數字鐘能實(shí)現準確計時(shí)，并顯示時(shí)、分、秒，而且可以方便準確的對時(shí)間進(jìn)行調節。在此基礎上，還可以實(shí)現整點(diǎn)報時(shí)的功能。因此，數字鐘的應用十分廣泛。我們要通過(guò)這次的課程設計掌握數字鐘的原理，學(xué)會(huì )設計簡(jiǎn)單的數字鐘。

　　二、設計任務(wù)

　　用中小規模集成電路設計一臺能顯示時(shí)、分、秒24時(shí)制地的數字電子鐘，具體要求如下：

　　時(shí)為00-23二十四進(jìn)制計數器； 秒、分為00-59六十進(jìn)制計數器；

　　整點(diǎn)報時(shí)，整點(diǎn)報時(shí)電路要求在每個(gè)整點(diǎn)前鳴叫五次低音（100Hz），整點(diǎn)時(shí)再鳴叫一次高音（500Hz）。

　　三、工作原理

　　數字電子鐘所采用的是十六進(jìn)制計數器74LS161和十進(jìn)制計數器74SL160，根據時(shí)分秒各個(gè)部分的的不同功能，設計成不同進(jìn)制。秒的個(gè)位，需要10進(jìn)制計數器，十位需6進(jìn)制計數器（計數到59時(shí)清零并進(jìn)位）。秒部分設計與分鐘的設計完全相同；時(shí)部分的設計為當時(shí)鐘計數到24時(shí)，使計數器的小時(shí)部分清零，從而實(shí)現整體循環(huán)計時(shí)的功能。

　　四、可選器材：

　　(1)數字電子技術(shù)實(shí)驗系統箱， (2)直流穩壓電源，

　　(3)集成芯片：74LS161 2個(gè)、74LS160 4個(gè)、 74LS00 2個(gè)、 74LS20 1個(gè)。 (4)喇叭，1/4W、8Ω。

　　五、參考電路見(jiàn)附錄一、附錄二

　　六、方案的設計

　　計數部分：利用74LS161芯片，74LS160芯片和74LS00芯片組成的計數器，它們采用異步連接，利用外接標準1Hz脈沖信號進(jìn)行計數。

　　1. 顯示部分： 將兩片74LS161芯片和四片74LS60的Q0Q1Q2Q3腳分別接到實(shí)驗箱上的數碼顯示管上，根據脈沖的個(gè)數顯示時(shí)間。 (一)設計步驟及方法

　　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. 秒設計

　　秒部分具體設計如圖示：

　　秒部分設計圖

　　秒的個(gè)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)制計數器。當計數到59時(shí)清零并重新開(kāi)始計數。秒的個(gè)位部分的設計：利用十進(jìn)制計數器74LS160和與非門(mén)74LS00在面包板上設計10進(jìn)制計數器顯示秒的個(gè)位 。計數器的1腳接高電平，7腳及10腳接1。因為7腳和10腳同時(shí)為1時(shí)計數器處于計數工作狀態(tài).秒的個(gè)位和十位的2腳相接從而實(shí)現同步工作，15腳（串行進(jìn)位輸出端）接十位的7腳和10腳。個(gè)位計數器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位，并十位部計數器的2腳脈沖輸入端CP，從而實(shí)現10進(jìn)制計數和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設計6進(jìn)制計數器顯示秒的十位 ：7腳和10腳接各位計數器的15腳（串行進(jìn)位輸出端），當個(gè)位計數器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位，并十位部分開(kāi)始計數，通過(guò)74LS00對Q2Q1與非接入74LS161的1腳清零端和分個(gè)位計數器的2腳脈沖輸入端CP，從而實(shí)現6進(jìn)制計數器和進(jìn)位功能。 2. 分鐘的設計

　　分鐘部分具體設計如圖示：

　　分部分設計圖

　　分鐘個(gè)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)制計數器。當計數到59時(shí)重新開(kāi)始計數。利用74LS160和74LS00設計10進(jìn)制計數器顯示分的個(gè)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

　　器的7腳和10腳。當個(gè)位計數器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位，十位計數器和各位計數器的2腳相接從而實(shí)現同步工作。并將計數器的2腳脈沖輸入端，從而實(shí)現10進(jìn)制計數器和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設計6進(jìn)制計數器顯示分的十位 ：當由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（0101）2時(shí)，通過(guò)74LS00對Q2Q1與非接入74LS161的1腳清零端和小時(shí)的個(gè)位計數器的2腳脈沖輸入端，從而實(shí)現6進(jìn)制計數器和進(jìn)位功能。 3. 小時(shí)的設計

　　小時(shí)部分具體設計如圖示：

　　小時(shí)部分設計圖

　　利用74LS160和74LS00設計10進(jìn)制計數器顯示小時(shí)的個(gè)位 ：7腳和10腳接高電平。15腳（串行進(jìn)位輸出端）接入十位計數器的7腳和10腳，個(gè)位計數器和十位計數器的2腳相接從而實(shí)現同步工作方式。小時(shí)十位計數器的`2腳脈沖輸入端，從而實(shí)現10進(jìn)制計數器和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設計計數器顯示分鐘的十位 ：當十位計數器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（0010）2并且個(gè)位計數器Q3Q2Q1Q0由（0000）2增加到（0100）2時(shí)，通過(guò)74LS00對十位計數器的Q1和個(gè)位計數器Q2與非，分別接入十位和個(gè)位的74LS161的1腳清零端，從而共同完成24進(jìn)制計數器并清零。

　　七、電路總體說(shuō)明；通過(guò)外接時(shí)鐘脈沖CP的作用下,秒的個(gè)位加法計數器；八、實(shí)驗問(wèn)題小結；1.實(shí)驗室缺少74LS248.74LS48芯片解；2.進(jìn)行試驗時(shí)秒個(gè)位計數器完成一次循環(huán)之后沒(méi)有進(jìn)；解決問(wèn)題：秒的個(gè)位和十位的2腳沒(méi)有相接從而不能實(shí)；九、實(shí)驗總結；課程設計是我們運用所學(xué)知識，動(dòng)手實(shí)踐的一個(gè)好機會(huì )；我們通過(guò)親自動(dòng)手連線(xiàn)、試驗，遇到問(wèn)題、解決問(wèn)題，；十.參考文

　　七、電路總體說(shuō)明

　　通過(guò)外接時(shí)鐘脈沖CP的作用下,秒的個(gè)位加法計數器開(kāi)始記數，通過(guò)譯碼器和數碼顯示管顯示數字即計數器。當經(jīng)過(guò)10個(gè)脈沖信號后，秒個(gè)位計數器完成一次循環(huán)，秒十位計數器的CP與秒個(gè)位計數器的CP同步,秒個(gè)位計數器的Qcc使得秒十位的P和T端同時(shí)為1（Qcc為進(jìn)位端，當個(gè)位為9時(shí)進(jìn)位并Qcc=1）,從而秒十位開(kāi)始計數，秒十位計數器工作1次，通過(guò)譯碼器和數碼顯示管，秒十位數字加1。當經(jīng)過(guò)60個(gè)脈沖信號，秒部分完成一個(gè)周期，分鐘個(gè)位計數器的CP通過(guò)秒十位計數器的Q2Q1與非得到脈沖，分鐘個(gè)位計數器工作一次，通過(guò)譯碼器和數碼顯示管，分鐘的個(gè)位數字加1。分部分的工作方式與秒部分完全相同。當經(jīng)過(guò)3600個(gè)脈沖信號，分鐘部分完成一個(gè)周期，小時(shí)個(gè)位計數器的CP通過(guò)分十位計數器的Q2Q1與非得到脈沖，小時(shí)個(gè)位計數器工作一次，通過(guò)譯碼器和數碼顯示管，小時(shí)的個(gè)位數字加1。當小時(shí)個(gè)位部分完成一個(gè)周期，小時(shí)十位計數器的CP與小時(shí)個(gè)位計數器的CP同步, 小時(shí)個(gè)位計數器的Qcc使得小時(shí)十位的P和T端同時(shí)為1,從而小時(shí)十位開(kāi)始計數，小時(shí)十位計數器工作1次，通過(guò)譯碼器和數碼顯示管，小時(shí)的十位數字加1。當小時(shí)十位部分計數到2同時(shí)小時(shí)的個(gè)位部分計數到4，小時(shí)個(gè)位計數器的清零端和十位計數器的清零端通過(guò)小時(shí)個(gè)位計數器的Q2和小時(shí)十位計數器的Q1與非得到信號，小時(shí)部分清零，從而完成了1次24小時(shí)計時(shí)。

　　八、實(shí)驗問(wèn)題小結

　　1.實(shí)驗室缺少74LS248.74LS48芯片 解決問(wèn)題：用CD4511芯片代替

　　2. 進(jìn)行試驗時(shí)秒個(gè)位計數器完成一次循環(huán)之后沒(méi)有進(jìn)位

　　解決問(wèn)題：秒的個(gè)位和十位的2腳沒(méi)有相接從而不能實(shí)現同步工作

　　九、實(shí)驗總結

　　課程設計是我們運用所學(xué)知識，動(dòng)手實(shí)踐的一個(gè)好機會(huì )。它既可以幫助我們加深對所學(xué)知識的理解，又能提高我們運用知識，聯(lián)系實(shí)際，動(dòng)手實(shí)踐的能力。而且在設計過(guò)程中可能用到我們沒(méi)學(xué)過(guò)的知識，需要我們去查閱資料獲取相關(guān)信息，這又提高了我們查找信息和學(xué)習新知識的能力。在實(shí)驗過(guò)程中，又會(huì )遇到許多意想不到的問(wèn)題，需要我們去分析原因和如何去解決這些問(wèn)題。

　　我們通過(guò)親自動(dòng)手連線(xiàn)、試驗，遇到問(wèn)題、解決問(wèn)題，鞏固了書(shū)本的知識，同時(shí)也學(xué)到了新的學(xué)問(wèn)，明白了實(shí)踐的可貴性�？傊�，課程設計對我們提高自身能力是很有幫助的。

　　十.參考文獻：

　　《通用GENERAL集成電路速查手冊》

　　《數字電子技術(shù)》

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