第一篇:數(shù)電學(xué)習(xí)心得報告
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專業(yè)讀書報告年 月
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數(shù)電學(xué)習(xí)心得報告
數(shù)電已經(jīng)學(xué)完好一段時間了,回望過去一切都好像發(fā)生在昨天,不由得發(fā)出一句感慨:時間過的真的是蠻快的??!學(xué)過了數(shù)電和模電發(fā)現(xiàn):模擬電子電路實際是相對數(shù)字電子電路而言。模電:一般指頻率在百兆赫茲以下,電壓在數(shù)十伏以內(nèi)的模擬信號以及對此信號的分析、處理及相關(guān)器件的運用。百兆赫茲以上的信號屬于高頻電子電路范疇。百伏以上的信號屬于強電或高壓電范疇。數(shù)電:一般指通過數(shù)字邏輯和計算去分析、處理信號,數(shù)字邏輯電路的構(gòu)成以及運用。由于數(shù)電可大規(guī)模集成,可進行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算,對溫度、干擾、老化等參數(shù)不敏感,因此是今后的發(fā)展方向。學(xué)好了數(shù)電對我們今后的發(fā)展有很大的作用!我們學(xué)的這本教材總結(jié)了近幾年來的教學(xué)實踐經(jīng)驗,加強了基礎(chǔ)理論,如加強了半導(dǎo)體的物理基礎(chǔ)和電路的基本分析方法;同時也注意吸取國內(nèi)外的先進技術(shù),如加強了線性集成電路和數(shù)字集成電路(包括中、大規(guī)模集成電路)的原理和應(yīng)用,新增了電子電路的計算機輔助分析等內(nèi)容)。在內(nèi)容的安排上,注意貫徹從實際出發(fā),由深入淺、由特殊到一般、從感性上升到理性等原則。這些我們可以從學(xué)到: 第一章
數(shù)字電路基礎(chǔ)
1)數(shù)字信號與模擬信號的區(qū)別(數(shù)值和時間上的連續(xù)性與不連續(xù)性)2)晶體二極管和三極管的開關(guān)特性(導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài))3)數(shù)制轉(zhuǎn)換(二進制、八進制、十六進制、8421BCD碼)
二~十:權(quán)位展開
十~二:整數(shù)除2取余,↑小數(shù)點是乘2取整
↓ 二~八:右→左,每三位構(gòu)成一位八進制,不夠補0 八~二:右→左,每一位組成三位二進制
二~十六:右→左,每四位構(gòu)成一位十六進制,不夠補0 十六~二:右→左,每一位組成四位二進制 十~8421BCD:每一位組成8421BCD碼
4)基本邏輯門(與門、或門、非門、與非門、或非門、異或與同或)與:F=ABC
或:F=A+B+C
非:F=A|
與非:F=(AB)| 或非:F=(A+B)|
異或:F=A|B+AB|=A(+)B
同或:F=AB+A|B|=A(*)B 5)邏輯代數(shù)的公理,定理及規(guī)則(P16-P18)
定理:A*1=A A+0=A A*0=0 A+1=1 A*A|=0 A+A|=1 A*A=A A+A=A
A+AB=A A*(A+B)=A A||=A(AB)|=A|+B|(A+B)|=A|B|
A+A|B=A+B(A+B)(A+B|)=A AB+A|C+BC=AB+A|C 規(guī)則:反演F|
*→+ +→* 0→1
1→0
對偶F’
*→+
+→* 6)最大項與最小項(為互補關(guān)系)7)邏輯函數(shù)化簡(代數(shù)法和卡諾圖法)
卡諾圖包圍圈盡量大,個數(shù)盡量少,要全部包圍,包含2^個方格 第二章
組合邏輯電路 1)組合邏輯電路的分析與設(shè)計
表達式(可用卡諾圖化簡)—真值表(輸入與輸出)—電路設(shè)計(門電路)—說明功能
2)半加器與全加器的區(qū)別(考慮是否進位)
3)編碼器(二—十進制編碼器P40、優(yōu)先編碼器P41)4)譯碼器(二進制譯碼器P44、二—十進制譯碼器P46)
CT74LS138 STA=1 STB|+STC|=0
與非門 5)險象的判斷及消除(0型:A+A非;1型:A*A非)
險象消除:增加冗余項、引入封鎖脈沖、加通脈沖、接入濾波電容 第三章
觸發(fā)器
1)基本RS觸發(fā)器(與非門和或非門構(gòu)成的)9)觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換
公式法和圖形法(了解觸發(fā)器的邏輯符號,比對表達式的特性,畫出邏輯圖)說明:真值表 表達式 約束條件
CP脈沖有效區(qū)
實現(xiàn)的功能 各觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換 波形圖的畫法
第四章
時序邏輯電路
1)同步時序邏輯電路的分析與設(shè)計
分析方法:確定電路組成→寫出輸出函數(shù)和激勵函數(shù)的表達式→電路的次態(tài)方程→
作狀態(tài)表和狀態(tài)圖→作出波形圖→功能描述→檢查電路是否能自啟動 設(shè)計方法:確定輸入、輸出及電路狀態(tài)來些寫出原始狀態(tài)表和原始狀態(tài)圖→ 化簡原始狀態(tài)表(可用卡諾圖化簡)→進行狀態(tài)賦值(寫出真值表)→選擇觸發(fā)器,寫出激勵函數(shù)和輸出表達式→畫出邏輯圖→判斷是否可自啟動 2)異步時序邏輯電路的分析
寫出激勵函數(shù)表達式→寫出電路的次態(tài)方程組→作狀態(tài)表→做時序圖,說明電路功能 3)計數(shù)器
同步:共CP端
異步:不共CP端
芯片:CT74LS160 CT74LS161 CT74LS162 CT74LS163 寫出時鐘方程、輸出方程、驅(qū)動方程→狀態(tài)方程→狀態(tài)計算,列出狀態(tài)表→畫出狀態(tài)圖,功能描述
其實數(shù)字電路在我們生活中有很大的作用,在人們的日常生活中,常用的計算機、電視機、音響系統(tǒng)、視頻記錄設(shè)備、長途電信等電子設(shè)備或電子系統(tǒng),無一不采用數(shù)字電路或數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,學(xué)好了數(shù)電對我們電子系的學(xué)生來說有著很大的作用!
數(shù)電的應(yīng)用方面:
數(shù)字電路與模擬電路相比有如下優(yōu)點:
1.電路結(jié)構(gòu)簡單,容易制造,便于集成和系列化生產(chǎn)。成本低廉,使用方便
2.由數(shù)字電路組成的數(shù)字系統(tǒng),工作準(zhǔn)確可靠,精度高。
3.不僅能完成數(shù)值運算,還可以進行邏輯運算和判斷,在控制系統(tǒng)中這是不可缺少的.因此數(shù)字電路又可稱作數(shù)字邏輯電路。使它在通信、自動控制、測量儀器及計算機等各個科學(xué)領(lǐng)城內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。
感謝老師對我們的教導(dǎo),我們一定會繼續(xù)努力,將數(shù)電知識在以后的學(xué)習(xí)中好好發(fā)揮出作用,回報老師的對我們的付出。
第二篇:數(shù)電學(xué)習(xí)心得報告
數(shù) 電 學(xué)習(xí)心 得 報 告
學(xué) 校:xxxxxxx 實訓(xùn)指導(dǎo)老師:xxx 班 別:xxxxxx 學(xué) 號:1013232243 實 訓(xùn) 學(xué) 生 :xxx
班別:xxx 姓名:xxx 學(xué)號:xxx 不知不覺中數(shù)字電路已經(jīng)接近尾聲,回望過去一切都好像發(fā)生在昨天,剛剛還在學(xué)模電而現(xiàn)在數(shù)電都快要結(jié)束了,不由得發(fā)出一句感慨:時間過的真的是蠻快的啊!學(xué)過了數(shù)電和模電發(fā)現(xiàn):模擬電子電路實際是相對數(shù)字電子電路而言。模電:一般指頻率在百兆赫茲以下,電壓在數(shù)十伏以內(nèi)的模擬信號以及對此信號的分析、處理及相關(guān)器件的運用。百兆赫茲以上的信號屬于高頻電子電路范疇。百伏以上的信號屬于強電或高壓電范疇。數(shù)電:一般指通過數(shù)字邏輯和計算去分析、處理信號,數(shù)字邏輯電路的構(gòu)成以及運用。由于數(shù)電可大規(guī)模集成,可進行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算,對溫度、干擾、老化等參數(shù)不敏感,因此是今后的發(fā)展方向。學(xué)好了數(shù)電對我們今后的發(fā)展有很大的作用!我們學(xué)的這本教材總結(jié)了近幾年來的教學(xué)實踐經(jīng)驗,加強了基礎(chǔ)理論,如加強了半導(dǎo)體的物理基礎(chǔ)和電路的基本分析方法;同時也注意吸取國內(nèi)外的先進技術(shù),如加強了線性集成電路和數(shù)字集成電路(包括中、大規(guī)模集成電路)的原理和應(yīng)用,新增了電子電路的計算機輔助分析等內(nèi)容)。在內(nèi)容的安排上,注意貫徹從實際出發(fā),由深入淺、由特殊到一般、從感性上升到理性等原則。這些我們可以從學(xué)到: 第一章
數(shù)字電路基礎(chǔ)
1)數(shù)字信號與模擬信號的區(qū)別(數(shù)值和時間上的連續(xù)性與不連續(xù)性)2)晶體二極管和三極管的開關(guān)特性(導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài))3)數(shù)制轉(zhuǎn)換(二進制、八進制、十六進制、8421BCD碼)
二~十:權(quán)位展開
十~二:整數(shù)除2取余,↑小數(shù)點是乘2取整
↓ 二~八:右→左,每三位構(gòu)成一位八進制,不夠補0 八~二:右→左,每一位組成三位二進制
二~十六:右→左,每四位構(gòu)成一位十六進制,不夠補0 十六~二:右→左,每一位組成四位二進制 十~8421BCD:每一位組成8421BCD碼
4)基本邏輯門(與門、或門、非門、與非門、或非門、異或與同或)與:F=ABC
或:F=A+B+C
非:F=A|
與非:F=(AB)| 或非:F=(A+B)|
異或:F=A|B+AB|=A(+)B
同或:F=AB+A|B|=A(*)B 5)邏輯代數(shù)的公理,定理及規(guī)則(P16-P18)
定理:A*1=A A+0=A A*0=0 A+1=1 A*A|=0 A+A|=1
A*A=A A+A=A
A+AB=A A*(A+B)=A A||=A(AB)|=A|+B|(A+B)|=A|B|
A+A|B=A+B(A+B)(A+B|)=A AB+A|C+BC=AB+A|C 規(guī)則:反演F|
*→+ +→* 0→1
1→0
對偶F’
*→+
+→* 6)最大項與最小項(為互補關(guān)系)7)邏輯函數(shù)化簡(代數(shù)法和卡諾圖法)
卡諾圖包圍圈盡量大,個數(shù)盡量少,要全部包圍,包含2^個方格 第二章
組合邏輯電路 1)組合邏輯電路的分析與設(shè)計
表達式(可用卡諾圖化簡)—真值表(輸入與輸出)—電路設(shè)計(門電路)—說明功能
2)半加器與全加器的區(qū)別(考慮是否進位)
3)編碼器(二—十進制編碼器P40、優(yōu)先編碼器P41)4)譯碼器(二進制譯碼器P44、二—十進制譯碼器P46)
CT74LS138 STA=1 STB|+STC|=0
與非門 5)險象的判斷及消除(0型:A+A非;1型:A*A非)
險象消除:增加冗余項、引入封鎖脈沖、加通脈沖、接入濾波電容 第三章
觸發(fā)器
1)基本RS觸發(fā)器(與非門和或非門構(gòu)成的)與非門 S 1 0 1 0 R 1 1 0 0
Qn+1 Qn 1 0 不定
Qn+1 Qn 0 1 不定
功能 保持 置0 置1 禁止
功能 保持 置1 置0 禁止
表達式 Qn+1=S|+RQn 或非門 S 0 0 1 1 R+S=1
R 0 1 0 1 表達式 Qn+1=S+R|Qn RS=0
2)同步RS觸發(fā)器
S 0 0 1 1 R 0 1 0 1
Qn+1 Qn 0 1 不定
功能 保持 置0 置1 禁止
效
3)時鐘D觸發(fā)器
D 0 1 Qn+1 0 1
功能
Qn+1=D 表達式 Qn+1=S+R|Qn CP=1有 RS=0
與D相同 CP=1有效 與D相同
4)主從RS觸發(fā)器
S 0 1 0 1 R 0 0 1 1
Qn+1 Qn 1 0 不定
功能 保持 置1 置0 禁止
表達式 Qn+1=S+R|Qn RS=0 CP下降沿有效 5)主從JK觸發(fā)器
J 0 0 1 1 K 0 1 0 1
Qn+1 Qn 0 1 1或0
功能 保持 置0 置1 翻轉(zhuǎn)
表達式 Qn+1=JQn|+K|Qn CP下降沿有效
6)邊沿JK觸發(fā)器
J 0 0 1 1 K 0 1 0 1
Qn+1 Qn 0 1 1或0
功能 保持 置0 置1 翻轉(zhuǎn)
表達式 Qn+1=JQn|+K|Qn CP下降沿有效
7)邊沿D觸發(fā)器 Qn+1=D CP上升沿有效 8)T觸發(fā)器與T`觸發(fā)器 T觸發(fā)
器 T Qn+1
功能 Qn+1=Qn|
T'觸發(fā)器
0 1 Qn Qn|
保持 CP下降沿有效 翻轉(zhuǎn)
表達式 Qn+1=TQn|+T|Qn CP下降沿有
效
9)觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換
公式法和圖形法(了解觸發(fā)器的邏輯符號,比對表達式的特性,畫出邏輯圖)
說明:真值表 表達式 約束條件
CP脈沖有效區(qū)
實現(xiàn)的功能 各觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換 波形圖的畫法
第四章
時序邏輯電路
1)同步時序邏輯電路的分析與設(shè)計
分析方法:確定電路組成→寫出輸出函數(shù)和激勵函數(shù)的表達式→電路的次態(tài)方程→
作狀態(tài)表和狀態(tài)圖→作出波形圖→功能描述→檢查電路是否能自啟動 設(shè)計方法:確定輸入、輸出及電路狀態(tài)來些寫出原始狀態(tài)表和原始狀態(tài)圖→
化簡原始狀態(tài)表(可用卡諾圖化簡)→進行狀態(tài)賦值(寫出真值表)→選擇觸發(fā)器,寫出激勵函數(shù)和輸出表達式→畫出邏輯圖→判斷是否可自啟動 2)異步時序邏輯電路的分析
寫出激勵函數(shù)表達式→寫出電路的次態(tài)方程組→作狀態(tài)表→做時序圖,說明電路功能 3)計數(shù)器
同步:共CP端
異步:不共CP端
芯片:CT74LS160 CT74LS161 CT74LS162 CT74LS163 寫出時鐘方程、輸出方程、驅(qū)動方程→狀態(tài)方程→狀態(tài)計算,列出狀態(tài)表→畫出狀態(tài)圖,功能描述
其實數(shù)字電路在我們生活中有很大的作用,在人們的日常生活中,常用的計算機、電視機、音響系統(tǒng)、視頻記錄設(shè)備、長途電信等電子設(shè)備或電子系統(tǒng),無一不采用數(shù)字電路或數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,學(xué)好了數(shù)電對我們電子系的學(xué)生來說有著很大的作用!
感謝老師對我們的諄諄教導(dǎo),我們一定會繼續(xù)努力,創(chuàng)造一份屬于自己的數(shù)字天空!
第三篇:模電,數(shù)電學(xué)習(xí)心得
要回答這個問題,首先要弄清數(shù)電與模電的根本區(qū)別到底在哪。
1)、個人認(rèn)為,在應(yīng)用上兩者之間最主要的差別是兩者的工作邏輯不同。一般 來說,數(shù)字電路設(shè)計做好數(shù)字邏輯就差不多了,----剩下和問題就交給模擬去辦了。打個比方說,一個純粹的數(shù)字電路設(shè)計完成,就是邏輯設(shè)計的完成,或者 說,數(shù)字電路的設(shè)計大致上是個邏輯數(shù)學(xué)與電路程相結(jié)合的問題。但到PCB設(shè)計時,就得看你的模電功夫和耐心了。大家學(xué)習(xí)PCB設(shè)計時,可能都看到過 74374之類的邏輯器件可能在布線時不一定要按照器件引腳名順序排列去和別的電路同序連接。原因在于追求布線簡練,這看上去似乎不是什么事,其實這是模 擬所要解決的電磁兼容問題。為了做好這點,將原來的邏輯連接做一些修改是常有的事。從這點上看,電路設(shè)計軟件分成logic(schematic)和 PCB“兩個部分”不無道理。
2)、模電呢?說大了是個全局的問題(從學(xué)習(xí)上說就是基礎(chǔ)問題)。說簡單點,是個基本功問題。
數(shù) 字電路的模擬“部分”可以從外圍元件設(shè)計和PCB設(shè)計上得以體現(xiàn)。模擬則遠不止于此,特別是一個系統(tǒng)的電磁兼容,是極其重要的。而元件間、電路板間、設(shè)備 間、主控室(器)與現(xiàn)場間、通訊線路的電磁兼容以及外來電磁場所的干擾、系統(tǒng)對環(huán)境的電磁“污染”都要考慮其中,甚至雷電、靜電問題也不能稍有忽略。這些 都是模擬所要解決的問題。
就說單板子的裝置,到了PCB設(shè)計階段,元件間的引腳連接、排列、整體布局、散熱設(shè)計、電源、強電弱電元件(功率元件與信號元件)安置、出入端口、人性化設(shè)計、機殼設(shè)計甚至多方案(備用方案)融合的考慮等等都會立馬突現(xiàn)出來。這些問題的解決,決不是數(shù)字功夫到 家就能解決的,必須建立在適當(dāng)?shù)哪M功底為基礎(chǔ)的下進行。
3)、模電的難處
在哪?上面說到了一點。模電作為全局的知識和技能與要求。不能不說的有許多邊角要求,也實在有大多的邊角要求你去“打掃”。這就象一家之主,什么都要你管,再煩也沒有辦法!
模電大體可以認(rèn)為是去解決信號與干擾之間矛盾的問題。它所要考慮的不止是電路的邏輯問題,不要解決它們之間的相互關(guān)系問題和環(huán)境條件的問題,一般也要涉及經(jīng)濟性和實用性的問題。
在邏輯關(guān)系上,它通常是定量的;在相互關(guān)系問題上,它通常是與干擾(電干擾、電磁干擾、溫濕度干擾、漂移、絕緣<氣體粉塵>、電泄漏等)做斗爭的、考驗人們意志的“戰(zhàn)斗”,這恐怕是真正的難處所在。到論壇看看就知道,有多少問題是可以脫離干擾去討論的呢?
可見,由于涉及面比較廣博,要說模電難大抵如此,要成就自己的真功夫當(dāng)然要下苦功夫,積累是主要的,突擊的做法,難免有所缺漏。
最后,有一個關(guān)于測試的問題,這是與數(shù)字很不同的:使用標(biāo)準(zhǔn)儀器時,要求你預(yù)熱xx小時后再做。這種要求也從一些方面反映出模電的某些難處,只是一般人難于碰到或少碰到罷了。
4)、我的看法----不可割裂知識間的聯(lián)系
時 下流行的說法是“現(xiàn)在搞數(shù)電的比模電賺錢,搞軟件的比硬件的牛”。軟件與硬件的關(guān)系到個人專業(yè)與擇業(yè)問題,不談也罷。不過,不會一點軟件也做不成什么好的 硬件。這樣的“人才”也難找。何況許多人的成就都不一定是在自己原有的專業(yè)上取得而是在知識重新取向后取得的。我個人的很大部分知識,也是被實踐需要 “逼”出來的。各位可有同感?
說“搞數(shù)電的比模電賺錢”,倒是一種誤會。到如今,哪個人只會模電也就大大制約自己用武之地了----發(fā)展空間非常有限。同樣,只會數(shù)電,怎樣設(shè)計出好的板子來,實在難以想象。
個人認(rèn)為,模電---數(shù)電---軟件,在大多數(shù)人身上,都是一體的,不可割裂看待。在學(xué)習(xí)階段,不要隨意偏廢。以防實際需要時束手無策。至于如何側(cè)重,實際情況非常復(fù)雜,就不說了。
模擬,數(shù)字就好像是一個人的兩條腿,你說少了那條走路舒服?我的想法是模擬數(shù)字都上,“全面發(fā)展“。當(dāng)然會有人說這是“魚和熊掌兼得了,不實際?!比绻且趦烧咧g作個選擇的話,我認(rèn)為不要以哪個更重要為判斷的準(zhǔn)則,而是一個人的經(jīng)歷興趣來挑選。
模 擬和數(shù)字都是有發(fā)展方向的。模擬上,現(xiàn)在的模擬集成電路已經(jīng)達到了相當(dāng)高的水平,其各項電器性能均達到了實用程度,相信以后的模擬集成電路會大展異彩。眾 所周知,模擬人才要靠實踐經(jīng)驗的積累,而現(xiàn)在的學(xué)生模擬電子線路方面都很差(比于數(shù)字電路),所以這方面的人才很受歡迎,需要提及的在甚高頻,微波更高頻 率方面的人才就更缺乏了,這在全球都是。所以如果能在這方面有所成就,嗯???!
數(shù)字方面,大規(guī)模,超大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷完善使得數(shù)字電 路在現(xiàn)代電子系統(tǒng)的比重越來越大,數(shù)字電路建立了根本是信號的數(shù)字處理,這門學(xué)科現(xiàn)在發(fā)展的很快,隨之,數(shù)字電路的設(shè)計理念也日新月異,可以說現(xiàn)在設(shè)備之 間的競爭很大程度上就是其數(shù)字處理能力的抗衡,是數(shù)電工程師在推動系統(tǒng)的變遷,他們是系統(tǒng)的核心競爭力量?,F(xiàn)在的超大規(guī)模集成芯片已經(jīng)向系統(tǒng)級芯片的方向 發(fā)展,F(xiàn)PGA以經(jīng)可以達到ASIC的水平(如XILINX的V2 pro),所以工程師們有了更大發(fā)揮空間。說句半玩笑的話,一旦實現(xiàn)軟件無線電,模電的工程師就可以下崗了。
第四篇:數(shù)電課程設(shè)計報告
數(shù)電課程設(shè)計報告
一、實驗題目:
民航客機客艙服務(wù)應(yīng)答系統(tǒng)
二、設(shè)計思路
我選擇的是將22個座位中優(yōu)先級最高的請求選擇出來的電路。實際上就是一個24x5優(yōu)先編碼器。
1.通過22優(yōu)先編碼的特點知道,總計應(yīng)當(dāng)有22個輸入和至少5個輸出。因此除了需要3片8-3編碼器。
2.除了將每個編碼器的編碼輸出端作為最終編碼輸出端的后三位之外,還差兩個高位編碼輸出端,參考例題我決定使用三個拓展輸出端進行運算得到高位輸出。
3.通過將三個譯碼器的輸出端分別連接到下一個的使能端,優(yōu)先級最高的編碼器使能端直接接低電平(默認(rèn)使他有效),優(yōu)先級最低的編碼器輸出端不接任何外設(shè)。
4.下面分析最高位如何運算獲得:
首先,根據(jù)8-3優(yōu)先編碼器的性質(zhì),只有當(dāng)編碼器中使能端有效且有有效輸入的時候,拓展輸出端有效(輸出低電平),因此從最高到最低的拓展輸出端可能的二進制組合如下:
然后,當(dāng)片1(優(yōu)先級最高)被選中的時候,輸出是16-22的二進制碼,最高兩位都是10,同理,片2是01,片3是00,沒有輸入的時候為00,但是由于沒有輸入的時候和片3被選中的時候輸出高位相同,因此將優(yōu)先級最低的位默認(rèn)有效,排除沒有輸入的情況,此時所有拓展的可能輸出情況與可能的最高位輸出對應(yīng)如下:
可知
D4=Ex_L2·Ex_L3 D3=Ex_L1·Ex_L3 因此,最高位的運算式得到了。
5.因為原編碼器輸出的結(jié)果與之后是輸出的是反碼,而上述最高位是按照原碼編碼輸出,為了一致,可在最高兩位上加上反相器(反碼輸出)或是在低三位輸出上加上反相器(原碼輸出),這里為了后來分析方便,我選擇了后者。6.通過輸出端接發(fā)光二極管顯示優(yōu)先編碼的結(jié)果
三、設(shè)計電路圖:(Multisim13)
四、實驗結(jié)果:
正確輸出了1-22的編碼,每次只有優(yōu)先級最高的那位能夠輸出,沒有輸出時輸出0。
五、實驗總結(jié)
multisim13用起來不是很順手,每次都要上百度查閱相關(guān)器件選擇的位置,以后還需要多加練習(xí)。
第五篇:數(shù)電課程設(shè)計報告
數(shù)字電路課程設(shè)計報告
題目:數(shù)字電子鐘
專業(yè): 電氣工程及其自動化
班級: 08級電氣()班 姓名: 同組隊員: 學(xué)號:
日期: 2010年 7月
一. 設(shè)計目的
1、根據(jù)課堂上所學(xué)的知識,通過自己和同組成員共同研究,把數(shù)字電子鐘的電路設(shè)計出來,以達到把課堂理論和自主實踐相結(jié)合的目的
2、通過與同組成員共同研究課題,培養(yǎng)我們分工合作的能力;
3、把文字性的設(shè)計要求形成切實可行的設(shè)計方案,培養(yǎng)獨立思考的學(xué)習(xí)能力;
4、通過思考把課堂上獨立的知識點組合成一個統(tǒng)一的數(shù)字系統(tǒng),培養(yǎng)解決實際問題的能力。
二. 設(shè)計要求和設(shè)計指標(biāo)
1、顯示時間從00:00:00到23:59:59的數(shù)字鐘;
2、設(shè)計的電路包括產(chǎn)生時基信號,時、分、秒計時電路,顯示電路;
3、最小計時時間單位為1s;
4.秒、分為00----59 六十進制計數(shù)器,時為00----23 二十四進制計數(shù)器;
4、擴展功能:實現(xiàn)校時、校分、校秒以及整點報時。
三. 總體框圖設(shè)計
圖1:總體框圖
本小組設(shè)計的數(shù)字電子鐘由以下五部分組成:
1、由CD4013集成芯片構(gòu)成的校時電路;
2、由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器和由CD4013集成芯片組成秒脈沖發(fā)射器;
3、由74LS192集成芯片構(gòu)成的二十四進制時計數(shù)器,六十進制分、秒計數(shù)器;
4、由7448集成芯片構(gòu)成的時、分、秒譯碼顯示電路;
5、由555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成整點報時電路。
四. 功能模塊設(shè)計和原理說明
1、由CD4013集成芯片構(gòu)成的校時電路
圖2:時、分校時電路 圖3:秒清零電路 時、分校時電路的工作原理:手動校時,按一次
能產(chǎn)生一個上升沿脈沖(0?1)給輸入端口CPu,使計數(shù)器的數(shù)字顯示增加1。手動校時時,連續(xù)按動現(xiàn)時、分的校時。
秒清零電路工作原理:手動按一次CR=1,實現(xiàn)了秒清零的目標(biāo)。
特別說明:這里的回到原來的狀態(tài)。
是可彈回式按鈕,即按一次之后會自動彈,秒計數(shù)器的異步清零端,到了調(diào)節(jié)到需要的時間為止,這樣能實 4
2、由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器和由CD4013集成芯片組成的秒脈沖發(fā)射器
圖4:秒脈沖發(fā)射器
多諧振蕩器的頻率計算式為f=1/0.7(Rw +2R)C 多諧振蕩器的頻率設(shè)計為2Hz,Rw=50KΩ,C=4.7uF 因此,f=1/0.7(Rw +2R)C=1/0.7(50+2*51)*
*4.7*
=2Hz 調(diào)節(jié)電位器Rw(約為50kΩ),使多諧振蕩器產(chǎn)生頻率為2Hz的方波信號。多諧振蕩器產(chǎn)生的2Hz脈沖信號經(jīng)過CD4013組成的分頻器,進行2分頻,輸出1Hz的秒脈沖作為計數(shù)器的計數(shù)脈沖,脈沖時間為1s。
3、由74LS192集成芯片構(gòu)成的二十四進制時計數(shù)器,六十進制分、秒計數(shù)器
圖5:六十進制秒計數(shù)器
圖6:六十進制分計數(shù)器
圖7:二十四進制時計數(shù)器
數(shù)字電子鐘的計數(shù)器由四個74LS192集成芯片組成,其中分、秒計數(shù)器都為六十進制計數(shù)器,時計數(shù)器為二十四進制計數(shù)器。74LS192集成芯片說明:
a)CPu---加計數(shù)脈沖輸入端,上升沿有效; b)CO---進位輸出信號,加計數(shù)時出現(xiàn),低點平有效; c)CR---異步清零端,高電平有效;
d)Qi---輸出信號端;74LS192集成芯片作加計數(shù)器工作時,端口Ucc接高電平。計時器工作原理:
(1)六十進制秒計數(shù)器工作原理:左端74LS192集成芯片的CPu端口接收秒脈沖發(fā)射器發(fā)出的脈沖信號時,Q3Q2Q1Q0從0000開始計數(shù),每過一秒,計數(shù)增加量為1;當(dāng)Q3Q2Q1Q0達到1001狀態(tài)時,在下一個脈沖到來時,Q3Q2Q1Q0的狀態(tài)瞬間變成0000,與此同時產(chǎn)生進位信號從CO端輸出,從右端74LS192集成芯片的Cpu輸入此進位信號,Q7Q6Q5Q4從0000開始計數(shù);當(dāng)
Q7Q6Q5Q4達到0110時,此時Q6Q5的狀態(tài)為11,通過與門電路給分計數(shù)器提供脈沖信號(0?1),使分脈沖計數(shù)器開始計數(shù);在給分計數(shù)器提供脈沖信號的同時,異步清零端CR=1,使
Q7Q6Q5Q4的狀態(tài)瞬間回到0000狀態(tài),重新進入下一輪的計數(shù)。以上過程分析實現(xiàn)了六十進制秒計數(shù)器的功能。
(2)六十進制分計數(shù)器工作原理與秒計數(shù)器的工作原理相同,左端74LS192集成芯片的CPu端口接收秒計數(shù)器提供的脈沖信號
時,Q3Q2Q1Q0從0000開始計數(shù),至Q7Q6Q5Q4達到0110時,分計數(shù)器給時計數(shù)器提供脈沖信號,使時計數(shù)器開始計數(shù),同時分計數(shù)器又返回到最初狀態(tài)。
(3)二十四進制時計數(shù)器工作原理:左端74LS192集成芯片的CPu端口接收分計數(shù)器提供的脈沖信號時,Q3Q2Q1Q0從0000開始計數(shù),當(dāng)Q3Q2Q1Q0達到1001狀態(tài)時,在下一個脈沖到來時,Q3Q2Q1Q0的狀態(tài)瞬間變成0000,與此同時產(chǎn)生進位信號從CO端輸出,從右端74LS192集成芯片的CPu輸入此進位信號,Q7Q6Q5Q4從0000開始計數(shù);當(dāng)Q7Q6Q5Q4 Q3Q2Q1Q0達到00100100時,Q5Q2的狀態(tài)11,通過與門電路使異步清零端CR=1,Q7Q6Q5Q4 Q3Q2Q1Q0的狀態(tài)重新回到00000000,此時分、秒計數(shù)器的輸出狀態(tài)Q也都為0,整個計數(shù)器電路又開始進入下一輪的計數(shù)。
4、由7448集成芯片構(gòu)成的時、分、秒譯碼顯示電路
圖8:譯碼顯示器
7448七段顯示譯碼器功能說明:
(1)7448七段顯示譯碼器輸出高電平有效,用以驅(qū)動共陰極顯示器。7448的功能表如表4―3所示。
(2)如圖6所示,LT=RBI=1,符合功能表中正常顯示的條件,計數(shù)器輸出給顯示譯碼器DCBA的狀態(tài)從
0000~1001,時顯示譯碼器00~23,分,秒顯示譯碼器
中顯示的數(shù)字從
中顯示的數(shù)字從00~59。
表4―3
5、由555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成整點報時電路
圖9:整點報時電路
整點報時電路工作原理:分計數(shù)器給時計數(shù)器提供進位信號的同時,給由555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的"2"端提供一個低電平,使得V2<Vcc/3,輸出端"3"電位為高電平,因此音響系統(tǒng)工作,實現(xiàn)了整點報時.
通過單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器調(diào)節(jié)報時聲響的持續(xù)時間T,其最長時間 Tmax=1.1RwmaxC=1.1*100*
*4.7*
=0.5s
5、總電路圖程序說明
圖10:總電路
通過校時電路(圖
2、圖3)校時后-?電路正常工作,秒脈沖發(fā)射器(圖4)發(fā)送脈沖信號-?秒計數(shù)器(圖5)接收脈沖信號開始計數(shù)-?分計數(shù)器(圖6)、時計數(shù)器(圖7)按照一定的計數(shù)規(guī)律計數(shù)-?各計數(shù)器的輸出向譯碼顯示器(圖8)提供譯碼信號,使時間數(shù)字顯示出來-?分計數(shù)器(圖6)給時計數(shù)器(圖7)提供進位信號時,整點報時電路(圖9)工作,實現(xiàn)整點報時。
六. 本設(shè)計改進建議
在電源輸入端增加橋式整流降壓電路如圖11所示,把220V交流電轉(zhuǎn)化成5V的直流電(如圖12),使數(shù)字電子鐘能直接接入220V交流線路中。
圖11:降壓整流濾波電路
圖12:降壓整流濾波后的電壓
七.總結(jié)(感想和心得等)
通過這一個星期時間的課程設(shè)計,把課堂知識運用于實踐之中,鍛煉了我們的實踐技能,培養(yǎng)了我們學(xué)以致用的能力,在一定程度上鞏固我們所學(xué)知識。
經(jīng)過設(shè)計的過程,把本學(xué)期獨立的知識點和通過查找資料得到的知識結(jié)合起來形成一個統(tǒng)一的數(shù)字系統(tǒng),使我們獨立思考與自主學(xué)習(xí)的能力得到加強。同時,與同組成員共同研究課題的過程中,增強了我們分工合作的能力,不知不覺中培養(yǎng)了我們的團隊意識。
在與小組成員共同討論得出電路圖后,后面的原理分析和功能模塊分析完全由自己查找資料進行,結(jié)合老師課堂上所講的知識,特別是555定時器和計數(shù)器的知識,把數(shù)字電子技術(shù)課程中所學(xué)的用于分析時鐘脈沖信號的發(fā)射過程和時、分、秒計數(shù)器的計數(shù)過程,使我的分析能力得到了一定程度上的增強。
在這短短的一個星期的課程設(shè)計時間里,我受益匪淺,不僅鞏固了所學(xué)的知識,而且能把所學(xué)知識真正運用于實踐中。更重要的是,這使我意識到了獨立思考和自主學(xué)習(xí)的重要性,為我由被動學(xué)習(xí)向自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)觀念的轉(zhuǎn)變提供了方向指導(dǎo)。