本文檔的主要內(nèi)容詳細(xì)介紹的是數(shù)字電子技術(shù)的八個(gè)課題和設(shè)計(jì)實(shí)例詳細(xì)說(shuō)明包括了：課題一 數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計(jì)，課題二 ?智力競(jìng)賽搶答器邏輯電路設(shè)計(jì)，課題三 ?交通燈控制邏輯電路設(shè)計(jì)，課題四 汽車尾燈控制電路，課題五 數(shù)字溫度計(jì)，課題六 ?多路防盜報(bào)警電路設(shè)計(jì)，課題七 電梯控制電路設(shè)計(jì)，課題八 倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器，設(shè)計(jì)舉例：出租車計(jì)費(fèi)器

　　數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，它使學(xué)生自己通過(guò)設(shè)計(jì)和搭建一個(gè)實(shí)用電子產(chǎn)品雛形，鞏固和加深在數(shù)字電子技術(shù)課程中的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)中的基本技能，訓(xùn)練電子產(chǎn)品制作時(shí)的動(dòng)手能力。通過(guò)該課程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出符合任務(wù)要求的電路，掌握通用電子電路的一般設(shè)計(jì)方法和步驟，訓(xùn)練并提高學(xué)生在文獻(xiàn)檢索、資料利用、方案比較和元器件選擇等方面的綜合能力，同時(shí)為畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)以后從事電子技術(shù)方面的科研和開發(fā)打下一定的基礎(chǔ)。

　　二、課程設(shè)計(jì)的目的和要求

　　1. 能夠較全面地鞏固和應(yīng)用“數(shù)字電子技術(shù)”課程中所學(xué)的基本理論和基本方法，并初步掌握小型數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。

　　2. 能合理、靈活地應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)集成電路（SSI、MSI、LSI等）器件實(shí)現(xiàn)規(guī)定的數(shù)字系統(tǒng)。

　　3. 培養(yǎng)獨(dú)立思考、獨(dú)立準(zhǔn)備資料、獨(dú)立設(shè)計(jì)規(guī)定功能的數(shù)字系統(tǒng)的能力。

　　4.培養(yǎng)獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，包括電路布局、安裝、調(diào)試和排除故障的能力。

　　5.培養(yǎng)書寫綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。

　　三、課程設(shè)計(jì)的基本要求

　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，從選擇設(shè)計(jì)方案開始，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)；選擇合適的器件，畫出設(shè)計(jì)電路圖；通過(guò)安裝、調(diào)試，直至實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的全部功能。對(duì)電路要求布局合理，走線清晰，工作可靠，經(jīng)驗(yàn)收合格后，寫出完整的課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

　　四、課程設(shè)計(jì)的具體步驟

　　電子電路的一般設(shè)計(jì)方法和步驟是：分析設(shè)計(jì)任務(wù)和性能指標(biāo)，選擇總體方案，設(shè)計(jì)單元電路，選擇器件，計(jì)算參數(shù)，畫總體電路圖。進(jìn)行仿真試驗(yàn)和性能測(cè)試。實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中往往反復(fù)進(jìn)行以上各步驟，才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要靈活掌握。

　　1. 總體方案選擇

　　設(shè)計(jì)電路的第一步就是選擇總體方案，就是根據(jù)提出的設(shè)計(jì)任務(wù)要求及性能指標(biāo)，用具有一定功能的若干單元電路組成一個(gè)整體，來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)提出的各項(xiàng)要求和技術(shù)指標(biāo)。

　　設(shè)計(jì)過(guò)程中，往往有多種方案可以選擇，應(yīng)針對(duì)任務(wù)要求，查閱資料，權(quán)衡各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，從中選優(yōu)。

　　2. 單元電路的設(shè)計(jì)

　　2.1 設(shè)計(jì)單元電路的一般方法和步驟

　　A. 根據(jù)設(shè)計(jì)要求和選定的總體方案原理圖，確定對(duì)各單元電路的設(shè)計(jì)要求，必要時(shí)應(yīng)詳細(xì)擬定主要單元電路的性能指標(biāo)。

　　B. 擬定出各單元電路的要求后，對(duì)它們進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　C. 單元電路設(shè)計(jì)應(yīng)采用符合的電平標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.2 元器件的選擇

　　針對(duì)數(shù)字電路的課程設(shè)計(jì)，在搭建單元電路時(shí)，對(duì)于特定功能單元選擇主要集成塊的余地較小。比如時(shí)鐘電路選555，轉(zhuǎn)換電路選0809，譯碼及顯示驅(qū)動(dòng)電路也都相對(duì)固定。但由于電路參數(shù)要求不同，還需要通過(guò)選擇參數(shù)來(lái)確定集成塊型號(hào)。一個(gè)電路設(shè)計(jì)，單用數(shù)字電路課程內(nèi)容是不夠的，往往同時(shí)摻有線性電路元件和集成塊，因此還需對(duì)相應(yīng)內(nèi)容熟悉，比如運(yùn)算放大器的種類和基本用法，集成比較器和集成穩(wěn)壓電路的特性和用法。總之，構(gòu)建單元電路時(shí)，選擇器件的電平標(biāo)準(zhǔn)和電流特性很重要。普通的門電路、時(shí)序邏輯電路、組合邏輯電路、脈沖產(chǎn)生電路、數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、采樣和存儲(chǔ)電路等，參數(shù)選擇恰當(dāng)可以發(fā)揮其性能并節(jié)約設(shè)計(jì)成本。

　　單元電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，阻容元件的選擇也很關(guān)鍵。它們的種類繁多，性能各異。優(yōu)選的電阻和電容輔助于數(shù)字電路的設(shè)計(jì)可以使其功能多樣化、完整化。

　　3. 單元電路調(diào)整與連調(diào)

　　數(shù)字電路設(shè)計(jì)以邏輯關(guān)系為主體，因此各單元電路的輸入輸出邏輯關(guān)系與它們之間的正確傳遞決定了設(shè)計(jì)內(nèi)容的成敗。具體步驟要求每一個(gè)單元電路都須經(jīng)過(guò)調(diào)整，有條件情況下可應(yīng)用邏輯分析儀進(jìn)行測(cè)試，確保單元正確。各單元之間的匹配連接是設(shè)計(jì)的最后步驟，主要包含兩方面，分別是電平匹配和驅(qū)動(dòng)電流匹配。它也是整個(gè)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵一步。

　　4. 衡量設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)

　　工作穩(wěn)定可靠；能達(dá)到預(yù)定的性能指標(biāo)，并留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚浑娐泛?jiǎn)單，成本低，功耗低；器件數(shù)目少，集成體積小，便于生產(chǎn)和維護(hù)。

　　五、課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求

　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

　　1. 對(duì)設(shè)計(jì)課題進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

　　2. 設(shè)計(jì)任務(wù)及其具體要求。

　　3. 總體設(shè)計(jì)方案方框圖及各部分電路設(shè)計(jì)（含各部分電路

　　功能、輸入信號(hào)、輸出信號(hào)、電路設(shè)計(jì)原理圖及其功能闡述、所選用的集成電路器件等）。

　　4. 整機(jī)電路圖（電路圖應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)邏輯符號(hào)繪制，電路圖中

　　應(yīng)標(biāo)明接線引出端名稱、元件編號(hào)等）。

　　5. 器件清單。

　　6. 調(diào)試結(jié)果記錄。

　　7. 總結(jié)與體會(huì)。

　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)內(nèi)容完整、字跡工整、圖表整齊、數(shù)據(jù)詳實(shí)。

　　課 程 設(shè) 計(jì) 課 題

　　課題一 數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計(jì)

　　一、 簡(jiǎn)述

　　數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字顯示秒、分、時(shí)、日的計(jì)時(shí)裝置，與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘相比，它具有走時(shí)準(zhǔn)確，顯示直觀、無(wú)機(jī)械傳動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。小到人們?nèi)粘Ｉ钪械碾娮邮直恚蟮杰囌尽⒋a頭、機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所的大型數(shù)顯電子鐘。

　　數(shù)字電子鐘的電路組成方框圖如圖1.1所示。

　　由圖1.1可見，數(shù)字電子鐘由以下幾部分組成：石英晶體振蕩器和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器；校時(shí)電路；六十進(jìn)制秒、分計(jì)數(shù)器，二十四進(jìn)制（或十二進(jìn)制）計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器；秒、分、時(shí)的譯碼顯示部分等。