《数字课程设计》课件.ppt

1 数字电子技术课程设计 2006年6月9日 电信031 034班电子031 032班光信031 032班 2 常用数字集成电路 一 74LS153双4选一数据选择器74LS151八选一数据选择器74LS139双2 4线译码器74LS1383 8线译码器74LS1544 16线译码器7448显示译码器74LS74双D上升沿触发器74LS754位D型锁存器74LS160同步十进制器计数器74LS161同步四位二进制计数器74LS191单时钟十六进制可逆计数器 3 常用数字集成电路 二 CC406014位二进制串行计数器 分频器MC1413达林顿三极管阵列74LS240八三态输出缓冲器 反相输出 74LS244八三态输出缓冲器 同相输出 MC1403能隙基准源 提供2 5V高精度电压 MC14433双积分型A D转换器ADC08098路逐次逼近式A D转换器DAC0832双缓冲8位D A转换器74LS121单稳态触发器NE555555定时器 4 74LS240 244 74LS240和74LS244是具有高驱动能力的三态输出器件 输出电流IOL和IOH的推荐值分别可达 24mA和15mA 每片内有两组独立的4位缓冲器 受各自的使能信号G控制 当G 1时 输出呈高状态当G 0时 240输出与输入反相 244输出与输入同相 5 CC4060 4060的逻辑图如右上图所示 其内部由两部分组成 1 一个14位的异步二进制加法计数器 2 两个与非门 能过外接电阻和电容 或再加石英晶体 就可构成CC4060的内部振荡器 典型应用如右图所示 6 MC1413 MC1413是反相驱动器 内含七组达林顿结构驱动电路 每个单元的电路图示如右 输出端均为集电极开路结构 为了防止外接感性负载可能产生的瞬时高压将电路击穿 在每一个输出端均设有续流二极管D 使用时应将它接到电源上 MC1413的最在允许功耗为500mW 负载电流为100mA时输出压降不大于2V 7 ADC0809 ADC0809是CMOS的8位A D转换器 有8路模拟开关 可控制选择8路模拟量中的一个 它采用逐次渐进式原理 输出采用三态缓冲器 故可以直接与系统数据总线相连 主要功能 分辩率为8位 转换时间为100us 具有锁存控制的8路开关 输出有三态缓冲器控制 输入输出与TTL电平兼容 8 9 上电复位电路 上电复位电路的的主要功能是在系统加电时利用积分电路产生短暂的复位信号 设置系统部件的状态为预定的状态 后复位信号会自动的消失 10 动态译码技术 11 触摸按扭与触摸开关 12 13 ElectronicsWorkBench ElectronicsWorkBench 虚拟电子工作台 简称WorkBench 是 InteractiveImageTechologies 公司推出的电路分析和设计软件 它不仅和SPICE软件兼容 而且具有界面形象 操作方便 采用图形方式输入电路的特点 对元器件既提供了理想模型和实际模型 又可以对它设置一同的故障 所使用的测试仪器其外形和操作方法与实际仪器很相似 因此非常适合电子类课程的教学和实验 下面将介绍EWB5 12的使用方法 14 电路设计与制板软件Protel Protel是ProtelTechnology公司开发的 功能强大的电路CAD系列软件 Protel现已成为国内大多数印制板加工厂家都能接受的一种标准 Protel现常见的版本有 1 Protel99SE ServcesPack6 2 ProtelDXP3 Protel2004 15 16 Protel与OrCAD OrCADrelease9 2 OrACD Capture OrCAD Pspice OrCAD LayoutProtel99SE Schematic PrintCircuitBoard Simulate Spice3f5 AdvancePLD 17 用Protel绘制电路原理图的步骤 启动Protel 选择EDA标签栏中SCH 设置图纸大小 环境设置 Add RemoveLibrary 放置零件 原理图布线 调整线路 存盘打印 结束 18 Protel所用图纸规格的说明 19 EDA技术 EDA ElectronicDesignAutomation 电子设计自动化 是将计算机技术应用于电子线路设计过程而形成的一门新技术 随着超大规模集成电路的发展 许多领域的电子设计技术已逐步迈入EDA阶段 其主要特点是 电子器件及其技术的发展将更多地趋向于为EDA服务 硬件设计与软件设计技术之间高度渗透 电子设计技术将归结为标准的EDA工具语言的运用 中小规模逻辑电路和专用集成电路将进一步被大规模可编程逻辑器件取代 因此 EDA将成为电子设计的主要工具 20 VHDL语言 21 课程设计报告 课程设计结束后 每人写一份课程设计报告 具体要求如下 22 PartA课程设计题目要求PartB设计题目分析 总体设计方框图 PartC基本单元电路设计及参数选择 包含所用器件功能及性能介绍 PartD总体设计原理图PartE设计结果评估及体会 23 设计题一 彩灯控制器 设计一个彩灯控制器 要求如下 1 以LED数码管为显示对象 它能自动地依次显示出数字0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 自然数列 1 3 5 7 9 奇数列 0 2 4 6 8 偶数列 和0 1 2 3 4 5 6 7 音乐符号数列 然后又依次显示自然数列 奇数列 偶数列 音乐符号数列 2 打开电源时控制器可自动清零 后依次显示 3 每个数字的显示时间基本相等 24 设计题二 竞赛抢答器 设计一个竞赛抢答器 要求如下 1 最多可容纳八名选手或代表队参加比赛 他们的编号分别为1 2 3 4 5 各用一个抢答按扭 其编号与参赛者的号码一一对应 此外 还有一个按扭给主持人用来清零 2 抢答器具有数据锁存功能 并将锁存的数据用LED显示出来 3 抢答器对参赛选手的动作的先后的很强的分辨能力 即使动作的先后只相差几毫秒 抢答器也能分辨出来 4 主持人可用清零按扭将数码管清为零状态 直到有人使作抢答器为止 25 设计题三 数字表 设计一个数字表电路 要求能用七段数码管显示从0时0分0秒到23时59分59秒之间的任一时刻 另具有以下附加功能 1 具有整点报时功能 要求在每小时59分51 53 55 57秒时 报时1秒 音频频率为500HZ 可用512HZ 59秒时报时1秒 音频频率为1000HZ 可用1024HZ 2 具有校表功能 当数字表显示的时间与实际不同时 能手动调整时间 26 设计题四 流水灯 设计一个流水灯电路 用32个LED组成环型 要求如下 1 正转 第1秒时灯1和灯17亮 第2秒时灯2和灯18亮 第3秒时灯3和灯19亮 第16秒时灯16和灯32亮 2 反转 第1秒时灯16和灯32亮 第3秒时灯15和灯31亮 第3秒时灯14和灯20亮 第16秒时灯1和灯17亮 3 亮灭交替 所有灯亮1秒 灭1秒 亮1秒 灭1秒 共8亮8灭16秒 流水灯一直正转 反转 亮灭交替 正转 反转 亮灭交替 要求加电后首先正转 27 设计题五 简易测频计 设计一个 自动换档 频率计 要求如下 1 能测量1Hz至999999Hz信号的频率 测量结果用六个LED数码管显示出来 2 能进行连续测频 每次测频响应时间不超过2秒 3 解决自动换档问题 当被测频率信号的频率大于10KHz时 切换到KHz档显示频率数据 小于10KHz时 用Hz档显示频率数据 28 设计题六 交通灯控制电路 有一条主干道和一条支干道的十字路口如图所示 每边都设有红 绿 黄色信号灯 设计一个交通信号灯控制电路 用红 绿 黄三色LED作信号灯 要求如下 1 主干道经常通行2 支干道有车才通行3 主 支干道均有车时 交替通行 要求主干道每次放行45秒 支干道每次放行25秒 4 每次绿灯变红灯时 要求黄灯先亮5秒 29 设计提示 因为主干道和支干道各有三种灯 它们在正常工作时 发亮只有四种可能性 1 主绿灯亮 支红灯亮 主干道通行 2 主黄灯亮 支红灯亮 主干道停车 3 主红灯亮 支绿灯亮 支干道通行 4 主红灯亮 支黄灯亮 支干道停车上述四种状态分别用S0 S1 S2 S3表示 并设 A 1 主干道有车 A 0 主干道无车 B 1 支干道有车 B 0 支干道无车 L 1 主干道通行已到45秒 L 0 未到S 1 支干道通行已到25秒 S 0 未到P 1 黄灯亮已到5秒 P 0 未到 然后分析其状态转换关系 画出状态转换图 30 设计题七 可编程放大器 设计一个可编程放大器 要求如下 1 电压放大倍数由计算机的指令给定 即计算机通过I O口或数据总线将8位二进制数据N送给数据锁存器 可编程放大器的一部分 后 放大器的输出电压与输入电压符合下述函数关系 Vo N Vi