《数字电子技术课程设计》课程设计任务书
一、设计目的
《数字电路课程设计》是电子信息工程专业的一门实践性要求很高的专业基础课。它的教学目的和任务要求学生掌握数字电路的概念、逻辑代数基础、门电路、触发器的基本知识，较深入地理解数字组合逻辑电路、时序逻辑电路和脉冲电路的工作原理。通过《数字电路课程设计》的实践训练，掌握基本的数字电路系统的设计方法，提高动手能力、培养独立分析问题和解决问题的能力。
二、课程设计要求
要求学生运用以下数字电子技术知识完成课程设计：
1、掌握逻辑代数的基本知识。掌握门电路的重要参数、不同类型门电路特点。 2、掌握组合逻辑电路的特点、分析方法及其设计方法，如译码器。 3、掌握各种触发器的功能，理解各种触发器的电路特点。
4、掌握时序逻辑电路的分析方法，理解不同时序逻辑电路设计要求，如计数器。
要求学生认真查阅资料、遵守课程设计时间安排、按时到实验室完成作品制作、并认真书写报告。报告中要求有完整的电路图，详细的电路元件列表，电路的工作原理与元器件说明，最后进行设计总结。报告格式要求按《东莞理工学院城市学院课程设计报告》要求。
通过选择下述6个课程设计题目中的一个进行设计、制作、调试，最后写出设计报告。
三、设计题目
本课程设计共有下列设计题目：交通灯控制器；篮球赛计分器；智力竞赛抢答器、四花样彩灯控制器、数字钟电路，倒计时器。学生分组进行，任选一题目。2人一组（数字钟4人一组），每个题目不能超过3组同学选。 1、交通灯控制器 （1）设计要求：
设计一个十字路口控制交通秩序的交通灯，满足以下条件： 显示顺序为其中一组方向是绿、黄、红；另一方向是红、绿、黄。 ①数码管以倒计时的方式显示语序通行或禁止通行时间。 ②自己产生1Hz信号。
③东西、南北双向通路的红、绿、黄灯控制；
②东西向主通路的倒计时显示。
选做：当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开关，其中一个方向通行，倒计时停止，当特殊情况结束后，按下自动控制开关恢复正常状态。 （2）方案要求（可选）：
此电路为十字路口交通灯控制电路，要求东西向和南北向不能同时出现绿（黄）灯，发生“撞车”现象。即当某一方向为绿灯或黄灯时，另一方向必为红灯。东西向主通路有倒计时显示。 设计时序如下：
R30s Y5s G20s 东西向 南北向
2、篮球赛计分器 （1）设计要求：
①用LED数码管显示结果。 ②实现两位结果显示。 ③实现加1、加2，加3功能。 ④能够保持比赛结果。
⑤设计一个24秒违例定时器，当24秒到进攻一方仍旧没有投球时，用一个红色指示灯亮表示时间到，指示灯持续点亮5秒。
（2）参考方案要求：据篮球比赛情况，有得1、2、3分的情况，电路要具有加分显示的功能。用两片四位二进制加法计数器74LS161组成二、三进制计数器，控制加2、3分的计数脉冲，3片十进制可逆计数器74LS192组成的加、减分计数器用于总分累加，最多可计99。译码器显示器用于显示分数。
3、智力竞赛抢答器 （1）设计要求：
①抢答器为四路，谁先按按钮，谁先答。
②最快按下按钮的，显示灯亮，其余不亮，并显示出最先抢答器的号码。 ③带裁判员启动控制按钮。
④裁判员启动后，30秒后无选手抢答，抢答器停止工作（应显示30秒递减时间），并有“滴滴”提示音。 ⑤自己产生1Hz信号。
G25s Y5s R25s
（2）方案要求：
①当主持人按下“开关”按钮后，选手可以通过按按钮的快慢来决定由谁来回答，按得快的选手的编号显示在电子显示管上。此后选手输入被锁住，如果主持人按下复位键则编号显示处不作任何显示。
②然后主持人就按下计时开关，选手开始作答，作答的时间少于60秒，以倒数的方式进行，而且通过显示屏把时间显示出来。
③当选手作答仅剩10秒时，开始通过喇叭响来做提示。如果到了显示“00”时，计时器不再进行倒数而停留在“00”状态。
④如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示00。之后主持人按下开关，所有的显示及工作状态回到初始状态以便进行下一次答题。
4、四花样彩灯控制器
（1）设计要求：8只彩灯在4中花色直接自动循环变换： ①彩灯一亮一灭,从左向右移动； ②彩灯两亮两灭，从左向右移动； ③四亮四灭，从左向右移动
④从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭； ⑤四种花样自动变换。 （2）方案要求：
由两个555构成两个时钟电路，由模十六计数器和组合逻辑门构成四种码产生电路，由双D触发器和数据选择器构成开关电路，由移位寄存器和八个彩灯构成输出电路，一个时钟控制模十六计数器和移位寄存器，另一个时钟控制双D触发器。 5、数字钟电路 （1）设计要求：
②用LED数码管显示结果。
③具有预置数功能，即能自己设定现在的时间。 ④自己产生1Hz信号。
⑤整点报时。整点报时电路要求在每个整点前呜叫五次低音（500Hz），整点时再呜叫一次高音（1000Hz）。。
①实现时、分、秒的时钟显示，分秒逢60进位，小时24进位。
（2）方案要求：编码器实现对1～9进行编码，实现预置数，通过计数器进行计数，分、秒为60进制，时钟为24进制，结果通过译码器在送入LED数码管，并显示结果。当时间为整点时，蜂鸣器鸣叫。 6、倒计时器 （1）设计要求
①显示三位的天数倒计时，如999到1。 ②用LED数码管显示结果。 ③可以实现预置数功能。
（2）方案要求：通过减法器实现两位十进制数减法运算，实现倒数功能，并通过译码器和LED数码管驱动电路。同时要求实现预置数功能。
7、病床呼叫器 （1）设计要求
①用1～5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，1号优先级最高；1～5优先级依次降低。
②用一个数码管显示呼叫信号的号码；没有呼叫信号时显示0；有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号，并发出5秒的呼叫声（用一个闪烁的指示灯模拟），其它呼叫用指示灯显示；当护士接受到信号，按下复位键时显示管被清零。 ③自己产生1Hz信号。 （2）方案要求：
用74148来进行优先级编码，用7447来显示最高优先级的病床号，计数器74193来实现模五的计数器，用分频方式得到1Hz的脉冲，用来控制等的灯闪烁，再用D触发器来实现复位清零功能。 四、评定标准
本课程设计考核学生的标准是：
（1）产品的质量（从功能和工艺两个方面考核）。
（2）电路设计能力、在产品调试中表现出的故障处理能力。 （3）查阅资料、考勤及实习总结报告等方面的进行综合评定。
五、学时分配
各教学环节学时分配（天） 主要内容 讲实上习讨课小授 验 机 题 论 外 计 1 讲解设计任务、设计报告要求、0.5 0.5
考勤及安全知识讲解 2 查找资料、选元件、设计电路 3 按电路焊接元器件并调试 4 撰写课程设计报告 合 计 1.5 3 1 0.5 5.5 1.5 3 1 6 注：第1项讲解后由学生自行查找资料，并提出设计方案，第2、3项在实验室进行，星期一下午开始到星期五下午在实验室进行，实验室早上4课时、下午2课时，实验室全天开放，第4项学生自行安排时间。设计共5天。 六、课程设计报告要求
课程设计报告应包括以下内容： 1. 对设计课题进行简要阐述。 2. 设计任务及其具体要求。
3. 总体设计方案方框图及各部分电路设计（含各部分电路功能、输入信号、输出信号、电路设计原理图及其功能阐述、所选用的集成电路器件等）。 4. 整机电路图（电路图应用标准逻辑符号绘制，电路图中应标明接线引出端名称、元件编号等）。 5. 器件清单。 6. 调试结果记录。 7. 总结与体会。
七、教材与教学参考书
1、赵淑范等编，《电子技术实验与课程设计》，清华大学出版社，2006
2、郁汉琪主编，《数字电子技术实验及课题设计》，高等教育出版社，1997 3、张克农、宁改娣编，《数字电子技术基础》。高等教育出版社，2010
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