数电课程设计报告书指导书

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1、数字电子技术课程设计指导西安理工大学自动化学院三电中心.电子学-16-本课程设计的基本任务本课程设计的基本任务,是着重提高学生在数字集成电路应用方面的实践技能,基本了解数字系统设计的一般方法。树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风,并培养学生具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。培养学生综合运用理论知识分析和解决实际问题的能力。学生通过电路设计、安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。§1进行数字课程设计的一般步骤l分析确定任务确定应用系统的功能指标和技术参数,这是系统

2、设计的起点和依据,它将贯穿于系统设计的全过程,必须认真做好这个工作,在确定任务的阶段中必须明确。1.本应用系统需要达到的主要目标是什么,有多少个回路,有几个参数需要进行检测和控制?检测和控制的精度为多少?2.本应用系统有多少输入信号和输出信号?输入信号的形式和电压等级及变化频率情况,输出信号的形式,电压等级和驱动功率有何要求?3.本应用系统的工作环境情况如:温度、湿度、供电质量、电磁干扰等,是否需要采用特殊的安全保护和抗干扰措施。4.本应用系统的经济指标,特别是对新产品的开发,应当综合考虑成本,可靠性,可维护性以及经济效益和社会效益,参考国内外同类产品的

3、资料,提出比较合理的技术指标,使所开发的产品具有最佳的性能价格比。l理论设计(自顶而下)1.认真分析设计任务,通过调查研究,查阅资料来初定系统结构的总体方案;2.进行总体功能设计,划分功能模块,画出总体设计框图,注明各单元电路间接口信号,并画出一些重要控制信号的时序图;3.按照设计要求,具体分析每个模块的逻辑,选用合适的器件和集成电路,设计出具体逻辑电路;4.可以利用计算机,对相关电路进行必要的仿真,修改并完善理论设计。l实验调试并验证(之下而上)按设计原理图,之下而上进行实际的接线调试。并解决调试过程中的问题,提出修改方案,并验证。-16-1.单元电路

4、整体布局,规划器件位置。尽量统一信号流向,以接线方便,连线短为原则。含有模拟信号的芯片尽量与数字芯片保持较大的距离;2.根据各个单元电路的特点,合理安排电源和接地方法,减小接地噪声,确保可靠连接;3.分别调试各个单元电路,标记重要的单元电路输入输出引线;4.按照系统结构,逐级连接单元电路,进行系统联调。l总结撰写课程设计报告当电路能够正常工作以后,应将测试的数据、波形、计算结果等原始数据归纳保存,以备以后查阅。最后编写总结报告。总结报告应对本设计的特点、所采用的设计技巧、存在的问题、解决的方法、电路的最后形式、电路达到的技术指标等进行必要的分析与阐述。l

5、验收由指导教师进行评价。成绩评定方法课程设计成绩分三个部分评定:方案设计、软硬件调试过程和设计报告,按3:4:3评定成绩。按百分制评定最终成绩。评分标准如下:1、方案设计在能够体现题目功能,硬件原理图正确、代码设计合理的前提下,教师对学生的设计水平、难易程度、实现方法进行评价。2、调试过程中教师巡回检查辅导,了解每个学生的工作情况。每组调试结束后经指导教师检查,对其实验方法、结果、元器件及设备的完好情况综合评价。3、设计报告按规定要求撰写,要求材料齐全,叙述清楚,书写整洁,层次清晰。插图和照片应比例适当,清楚美观;插图应标明图序和图题。4、总评成绩=理论

6、设计成绩×0.3+调试过程成绩×0.4+报告成绩×0.3-16-§2理论设计实例(数字钟的设计为例)1.总体设计原理总体设计框图如下:时计数器译码秒计数器分计数器译码译码报时电路分频振荡器(16384Hz)校时电路1Hz高1024Hz低512Hz2.各模块具体设计a)振荡器和分频器CC4060是14位行波计数器,并含有内部振荡器,仅需要外接几个电阻电容即可以实现振荡,而14位行波计数器可提供14级分频输出。-16-振荡电路14级分频器Q4Q5Q13Q14f0CrRTRSCrVHPSP2SVLVCC16121110987523要求:CT>100pF(选CT

7、=200pF)Rs>>RT(选200~300kΩ)取RT=20~30kΩf0=1/(2.2RTCT)≈16384Hz因此:PS=fQ14=2-14f0=1HzP2S=fQ13=2-13f0=2HzVL=fQ5=2-5f0=512HzVH=fQ4=2-4f0=1024HzFED161514121110912345678+5VABC计数器1)六十进制计数器-16-QDQCQBQAB(74LS92)ARD1RD2QDQCQBQA(74LS192)CPUCrCPDLD&“0”“1”2)二十四进制计数器QDQCQBQA(74LS92)BRD1RD2QDQCQBQA

8、(74LS192)CPUCrCPDLD&“1”“1”a)校时电路CC4017主要

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