数字电路系统实验任务指导书

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1、“数字电路”系统实验任务指导书 一、性质、目的“数字电路”系统实验是在学习“数字电路”课程以后，对该课程进行综合训练的一次实践过程，它是今后学习计算机硬件知识的主要基础。学生运用理论教学的知识，通过选题，查阅资料、电路设计，安装调试和总结整理资料等环节。既可以加深对基础知识的理解，提高分析问题和解决问题的能力，又能培养起实践技能和科技学风，为毕业设计和今后从事电子电路设计、研制电子产品打下良好的基础。 二、基本要求：　通过对一个系统设计实验的全过程，使学生达到以下要求：１、巩固和加深数电课程理论知识的理解，运用课程中所

2、学的电路分析和设计方法解决课程中的实际问题。２、熟悉常用电子仪器，设备的使用方法。３、熟悉常用电子元器件的种类、特性并合理选用。４、根据课程需要，培养学生初具选学参考书籍和查阅资料手册的自学能力。5、具备搭建、调试简单数字电路的基本能力。6、通过课题设计、制作的全过程，使学生树立严肃认真的工作作风和实事求是的科学态度。 三、设计课题及要求：1．用中小规模集成电路设计一个60进制计数器、24进制计数器。2．用中小规模集成电路设计一个有“时”、“分”、“秒”(23小时59分59秒)显示功能的电子钟。3．出框图和逻辑电路图、

3、写出设计、实验总结报告。四、实验内容及步骤1、数字电子钟基本原理数字电子钟的逻辑框如图所示：它由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器和校时电路组成，石英晶体振荡器产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。A、石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率调整。如果精度要求不高，可采用集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器。B、分频电路的功能主要有两个:一是产生标准秒脉冲信号，二是可提供功能扩展电路所需要的信号。C、显示“时”、“分”、“

4、秒”需要6片中规模计数器。其中，“秒”、“分”计位时各为60进制计数器，“时”位计时为24进制。D、当刚接通电源时需要对时间进行清零。2、调试要点：A．注意各电路的输入、输出引脚连接是否正确，空闲的输入脚是否按要求上拉或下拉；B．注意电源正负极是否有电路现象；C．各计数器的时钟信号、清零信号、置位信号连接是否满足设计要求；D．判断电路中是否存在竞争冒险问题；E．会使用示波器进行基本的信号观察。  五、课时分配1、教师布置系统实验题目及要求，学生查阅相关资料，制定解决方案（2天）2、用面包板实现具有时、分、秒显示的实用时

5、钟电路，总结报告（4天）六、参考文献1、康华光.电子技术基础.高等教育出版社.2002.2、宋春荣.通用集成电路速查手册.山东科学技术出版社.1995.3、赵保经.中国集成电路大全.国防工业出版社.1985.4、高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.电子工业出版社.2002.5、包亚萍.数字逻辑设计与数字电路实验技术.中国水利水电出版社.2003附1：EWB软件简介随着电子技术和计算机技术的发展，电子产品已与计算机紧密相连，电子产品的智能化日益完善，电路的集成度越来越高，而产品的更新周期却越来越短。电子设计自动化（EDA

6、）技术，使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。EDA是在计算机辅助设计（CAD）技术的基础上发展起来的计算机设计软件系统。与早期的CAD软件相比，EDA软件的自动化程度更高、功能更完善、运行速度更快，而且操作界面友善，有良好的数据开放性和互换性。电子工作平台（EWB）是加拿大InteractiveImageTechnologies公司于八十年代末、九十年代初推出的电路分析和设计软件，它具有这样一些特点：（1）采用图形方式创建电路：绘制电路图需要的元器

7、件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取；（2）提供了较为详细的电路分析功能。因此非常适合电子类课程的教学和实验。　操作指南1、电路的创建（1）元器件的操作主要包括：元器件的选用；元器件的移动、旋转、复制与删除；元器件标识（Label）、编号（ReferenceID）、数值（Value）、模型参数（Model）、故障（Fault）等特性的设置。说明：①元器件各种特性参数的设置可通过双击元器件弹出的对话框进行；②编号（ReferenceID）通常由系统自动分配，必要时可以修改，但必须保证编号的唯一性；③故障（Fau

8、lt）选项可供人为设置元器件的隐含故障，包括开路（Open）、短路（Short）、漏电（Leakage）、无故障（None）等设置。（2）导线的操作主要包括：导线的连接、弯曲导线的调整、导线颜色的改变及连接点的使用。说明：①连接点是一个小圆点，存放在无源元件库中，一个连接点最多可以连接来自四个方向的导线，而且连接点可以赋予标识；②