数字电路课程设计

数字电路课程设计一.概述任务：通过解决一两个实际问题，巩固和深化课程教学中所学的知识和实验技能，基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，为今后的生产和科研工作打下一定的基础。为毕业设计和未来的电子技术工作打下基础。设计：根据课题，制定性能指标，进行电路预设计，实验和修改设计。测量设计标准：工作稳定可靠，能达到要求的性能指标，并有适当的余量；电路简单，成本低。低功耗；所采用的部件品种少、体积小、供应充足；便于生产、测试和维护。二。常见电子电路的一般设计方法常见电子电路的一般设计方法有：选择总体方案、设计单元电路、选择元器件、计算参数、审图、进行实验(包括修改测试性能)和绘制总体电路图。1.总体方案的选择设计电路的第一步是选择整体方案。所谓总体规划，就是根据所提出的任务、要求和性能指标，用几个具有一定功能的单元电路组成一个整体，实现各种功能，满足设计课题提出的要求和技术指标。由于符合要求的总体方案往往不止一个，因此有必要根据任务、要求和条件查阅相关资料，拓宽思路，提出多种不同的方案，然后仔细分析每种方案的可行性、优缺点，进行比较，选择最佳方案。在选择过程中，框图通常用于显示各种方案的基本原理。一般来说，框图不需要画得太详细。只需要解释基本原理。然而，一些关键部分必须画清楚，必要时必须画出特定的电路进行分析。2.单元电路设计确定总体方案并绘制详细框图后，即可进行单元电路设计。(1)根据设计要求和所选总体方案的原理框图，确定各单元电路的设计要求。如有必要，应详细制定主要单元电路的性能指标。应注意各单元电路的相互协调。尽量少用或不用电平转换等接口电路，以简化电路结构，降低成本。翻译，翻译，翻译，翻译代码代码代码代码代码设备设备计数，计数，计数，计数，计数，计数计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、计时码表、十位，十位，十位1Hz校准电路晶体振荡器分频器图1数字电子钟原理框图(2)单元电路的要求制定后，应进行彻底的检查和验证，然后才能按一定的顺序分别设计每个单元电路。(3)选择单元电路的结构形式。一般来说，应该参考相关信息来丰富知识和拓宽视野，以便找到合适的电路。如果确实找不到性能指标完全满足要求的电路，也可以选择接近设计要求的电路，然后调整电路参数。3.总电路图的绘制总电路图是实验和印刷电路板设计和生产以及生产、调试和维护的主要依据。因此，画一个好的总电路图是非常重要的。(1)绘制总电路图时，应注意信号流向。通常，每个单元电路应根据信号流向从左至右或从上到下从输入端或信号源引出。然而，通常没有必要将电路画成一条狭长的带。如有必要，每个单元电路可以按照信号流向的主通道顺序排列成类似字母“U”的形状。它的o(2)尝试在同一张图上画出总回路。如果电路比较复杂，不能在一张图纸上绘制，主电路应在同一张图纸上绘制，一些相对独立或次要的部分(如DC稳压电源)应在另一张图纸或多张图纸上绘制，图纸之间的信号连接应以适当的方式解释。(3)电路图中的所有连接都应清楚标明，各部件之间的绝大多数连接应直接绘制在图纸上。电线通常画为水平线或垂直线，通常不画对角线。相互连接的交叉线应在交叉处用点标记。连接应该尽可能短。电源通常仅指示电源电压的值。线路图的布置应紧凑、协调，具有适当的密度，以避免出现一些地方画得很密，而另一些地方留下很大的空间。总之，电路图应该清晰、易懂、美观、协调。根据规定的宽度，应在一张图纸周围画一条边框或留空白。(通常在图的左侧留一些宽度用于装订)(4)电路图中的中型和大型集成电路通常用框图表示。在盒子中标记其型号，并在盒子边缘两侧标记每条连接线的功能名称和引脚编号。除中型和大型设备外，其他部件的符号应标准化。(5)集成电路中有许多引脚，多余的引脚应妥善处理。(6)如果电路复杂，设计者缺乏经验，在绘制整个电路之前，有些问题很难解决。你可以先画出整体电路图的草图，调整布局和布线，然后再画出正式的整体电路图。(7)在坐标纸上绘制电路图，速度快，效果好。4.组件的选择从某种意义上说，电子电路的设计就是选择最合适的元件，并把它们最佳地结合起来。因此，在设计过程中，经常会遇到选择元器件的问题，不仅在设计单元电路和整体电路以及计算参数时，要考虑哪些元器件是合适的，而且在提出方案、分析和比较方案的优缺点时，有时还要考虑使用哪些元器件及其性能和价格。选择元件时应注意两个问题。首先，根据具体的问题和计划，需要哪些组件，每个组件应该具有哪些功能和性能指标；第二，实验室中有哪些组件，市场上有哪些组件，它们的性能如何？价格是多少？它有多大？电子元器件种类繁多，新产品层出不穷，这就需要不断关注元器件的信息和新趋势，并进行更多的数据检查。通常，集成电路是优选的。集成电路的应用越来越广泛。集成电路体积小、重量轻、成本低、可靠性高、安装调试相对简单，并且大大简化了设计，使得数字电路的设计非常方便。选择集成电路时应注意以下几点：(1)应熟悉集成电路的品种和几种典型产品的型号、性能、价格等。以便能够在设计中提出更好的方案，更快地设计单元电路和总电路。(2)具有相同功能的数字电路可能有CMOS产品和TTL产品。此外，TTL器件有不同的产品，如中速、高速、超高速、低功耗和肖特基低功耗。CMOS器件也分为普通和高速产品。我们应该根据具体情况来选择。(3)当3)CMOS器件和TTL器件混合在同一电路中时，必须增加一个电平转换电路。(4)集成电路有三种常见的封装方法，即扁平、垂直和双列直插式。为了便于安装、更换和维护，一般应尽可能选择双列直插式集成电路。5.计算参数(1)各部件的工作电压、电流、频率和功耗应在允许范围内，并留有适当的余量，以保证电路能正常工作，并在(4)电阻值应尽可能选择在1范围内，最大值不得超过10。电阻值应在普通电阻器的标称值系列内。并根据具体情况，选择合适的电阻器类型(碳、碳膜、金属膜、绕线)。(5)非电解电容器应尽可能选择在100PF至0.1F范围内，其值应在普通电容器的标称值系列内。根据具体情况，正确选择电容器的品种(云母、陶瓷、聚酯、纸张、铝电解、钽电解)。(6)在保证电路性能的前提下，尽量降低成本，减少器件品种，降低功耗和元器件体积，为安装调试创造有利条件。(7)通过计算确定的每个参数值应标记在电路图的适当位置。(标称值系数m:1.0；1.1；1.2；1.3；1.5；1.6；1.8；2.0；2.2；2.4；2.7；3.0；3.3；3.6；3.9；4.3；4.7；5.1；5.7；6.2；6.8；7.5；8.2；9.1 .标称值：M10n，n为正整数)6.检查图纸。7.实验(测试性能和调整校正参数)。8.产品成型、常规实验和鉴定。一、设计报告(设计规范)要求：1.标题2.性能、技术指标和要求(自制)3.主电路设计(1)你考虑过哪些方案，分别画出框图，并说明主要工作原理。至少应该比较两个或更多的方案来选择最佳方案。(2)单元电路设计和元件选择计算。(3)绘制完整的电路图和必要的波形图，并说明主要工作原理。计算每个元件的主要参数，并标记在电路图中的适当位置。组件的详细清单应在设计报告和图纸中列出。(计算后的部件参数应选择标称值；阻力也表明了力量。电容还标有耐压值)(4)写下本次课程设计的收获、经验和建议。(5)一份设计图(设计图应为电路原理图)。模拟电路接线图(打印)。(本课程设计的设计报告不会被退回。请你自己保管手稿。)第二，设计过程(制定自己的时间表):1.手动绘制模拟电路草图(在教室或阅览室)。2.计算机模拟分析。模拟成功后，将其复制到软盘上，并提交给老师进行验收。验收合格后，在实验室打印模拟电路图(实际上是接线图)。3.绘制电路原理图，计算元件参数。4.写设计报告(说明)。特殊的“设计报告纸”用于撰写设计报告。(在行政办公楼一楼，教育部采购)设计题目(根据学生编号的顺序，为编号设计问题)1.数字问答机要求竞赛答题卡能够满足至少五个参赛队的竞赛需求。主持人宣布“开始”。只要任何参赛队先按键，发出声音并显示参赛队的号码，其他参赛队按键产生的信号就不起作用。同时，当计时器达到5秒时，计时器会发出声音，同时会自动清除，为下一次高峰做准备。主机可以手动清除它。2.提灯控制器提灯控制器要求：从左到右，从右到左，从中间到两边，灯会自动一个接一个地打开，循环会继续。3.任意十进制的除法器10 100范围内的手动调节4.数字频率计频率测量范围为10Hz10Hz，显示的位数由自身决定，但必须满足测量精度。能够自动复位。计数寄存器解码显示时基信号1秒基础主闸门电子测量信号这条路经过大门信号。测定信号5.频率比f1/f2测量电路计数寄存器解码显示第一子代第二子代主选