数字电路课程设计题目选编 1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现 简介及要求：水箱水位自动控制器，电路采用CD4011 四与非门作为处理芯片。要求能够实现如下功能：水 箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水； 而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止 抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不 会溢，非常的实用而且方便。 2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现 简介及要求：要求电路以CD4011作为中心元件，结合外围 电路，实现以下功能：在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭 状态,灯不亮；夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态， 当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开 启节电开关。灯亮后经过40秒左右的延时节电开关自动关闭， 灯灭。 3、基于CD4011红外感应开关的设计与实现 在一些公共场所里，诸如自动干手机、自动取票机等，只要人手在机器前面一晃，机器便被启动，延时一段时间后自动关闭，使用起来非常方便。要求用CD4011设计有此功能的红外线感应开关。 4、基于CD4011红外线对射报警器的设计与实现 设计一款利用红 外线进行布防的防盗 报警系统，利用多谐振 荡器作为红外线发射 器的驱动电路，驱动红 外发射管，向布防区内 发射红外线，接收端利用专用的红外线接收器件对发射的 红外线信号进行接收，经放大电路进行信号放大及整形， 以CD4011作为逻辑处理器，控制报警电路及复位电路，电
路中设有报警信号锁定功能，即使现场的入侵人员走开，报警电路也将一直报警，直到人为解除后方能取消报警。 5、基于CD4069无线音乐门铃的设计与实现 音乐门铃已为人们所熟知，在一些住宅楼中都 装有音乐门铃，当有客人来访时，只要按下门铃按 钮，就会发出“叮咚”的声音或是播放一首乐曲， 然而在一些已装修好的室内，若是装上有线门铃， 由于必须布线，从而破坏装修，让人感到非常麻烦。 采用CD4069设计一款无线音乐门铃，发射按键与接 收机间采用了无线方式传输信息。 6、基于时基电路555“叮咚”门铃的设计与实现 用NE555集成电路设计、制作一个“叮咚”门铃，使该装置能够 发出音色比较动听的“叮咚”声。 7、基于CD4511数显八路抢答器的设计与实现 CD4511是一块含BCD-7段锁存、译码、驱动电路于一体的集成 电路。设计一款基于CD4511八路抢答器，该电路包括抢答，编 码，优先，锁存，数显和复位。 8、基于NE555+CD4017流水彩灯的设计与实现 以NE555和CD4017为核心，设计制作一个流水彩灯，使之通 过调节电位器旋钮，可调整彩灯的流动速度。 9、基于用CD4067、CD4013、 NE555跑马灯的设计与实 现
6.6 数字电路综合设计 6.6.1汽车尾灯控制电路 1. 要求：假设汽车尾部左右两侧各有三个指示灯(用发光二极管模拟)，要求汽车正常运行时指示灯全灭；右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；左转弯时左侧三个指示灯按左循环顺序点亮；临时刹车时所有指示灯同时闪烁。2．电路设计： (1)列出尾灯和汽车运行状态表如表6.1所示 (2)总体框图：由于汽车左或右转弯时，三个指示灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯和各给定条件(S1、S0、CP、Q1、Q0)的关系，即逻辑功能表(如表6-2所示(表中0表示灯灭，1表示灯亮)。 由表6-2得总体框图如图6.6-1所示 图6.6-1汽车尾灯控制电路原理框图
(3)单元电路设计 三进制计数器电路可根据表6-2由双J—K触发器74LS76构成。 汽车尾灯控制电路如图6.6-2所示，其显示驱动电路由6个发光二极管构成；译码电路由3—8线译码器74LSl38和6个和门构成。74LSl38的三个输入端A2、A1、A0分别接S1、Q1、Q0，而Q1Q0是三进制计数器的输出端。当S1＝0，使能信号A=G=1，计数器的状态为00，01，10时，74LSl38对应的输出端 Y、１Y、２Y依次为0有效(３Y、４Y、５Y信号为“1” ０ 无效)，反相器G1—G3的输出端也依次为0，故指示灯D1→D2→D3按顺序点亮，示意汽车右转弯。若上述条件不变，而S1＝1，则74LSl38对应的输出端 Y、５Y、６Y依次为0有 ４ 效，即反相器G4～G6的输出端依次为0，故指示灯D4→D5→D6按顺序点亮，示意汽车左转弯。当G＝0，A=1时，74LSl38的输出端全为1，G6～G1的输出端也全为1，指示灯全灭；当G＝0，A＝CP时，指示灯随CP的频率闪烁。 对于开关控制电路，设74LSl38和显示驱动电路的使能
FPGA/CPLD数字电路设计经验分享 摘要：在数字电路的设计中，时序设计是一个系统性能的主要标志，在高层次设计方法中，对时序控制的抽象度也相应提高，因此在设计中较难把握，但在理解RTL电路时序模型的基础上，采用合理的设计方法在设计复杂数字系统是行之有效的，通过许多设计实例证明采用这种方式可以使电路的后仿真通过率大大提高，并且系统的工作频率可以达到一个较高水平。 关键词：FPGA数字电路时序时延路径建立时间保持时间 1 数字电路设计中的几个基本概念： 1.1 建立时间和保持时间： 建立时间（setup time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间，如果建立时间不够，数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器；保持时间（hold time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间，如果保持时间不够，数据同样不能被打入触发器。数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求，当然在一些情况下，建立时间和保持时间的值可以为零。PLD/FPGA开发软件可以自动计算两个相关输入的建立和保持时间 注：在考虑建立保持时间时，应该考虑时钟树向后偏斜的情况，在考虑建立时间时应该考虑时钟树向前偏斜的情况。在进行后仿真时，最大延迟用来检查建立时间，最小延时用来检查保持时间。 建立时间的约束和时钟周期有关，当系统在高频时钟下无法工作时，降低时钟频率就可以使系统完成工作。保持时间是一个和时钟周期无关的参数，如果设计不合理，使得布局布线工具无法布出高质量的时钟树，那么无论如何调整时钟频率也无法达到要求，只有对所设计系统作较大改动才有可能正常工作，导致设计效率大大降低。因此合理的设计系统的时序是提高设计质量的关键。在可编程器件中，时钟树的偏斜几乎可以不考虑，因此保持时间通常都是满足的。
数字电路试卷答案大全 试卷A 一、选择题（从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将其号码填在括号内，每小题2分，共 20分） 1.将十进制数（18）10转换成八进制数是 [ ] ① 20 ② 22 ③ 21 ④ 23 2. 三变量函数()BC A C B A F +=,,的最小项表示中不含下列哪项 [ ] ① m2 ② m5 ③ m3 ④ m7 3.一片64k ×8存储容量的只读存储器（ROM ），有 [ ] ①64条地址线和8条数据线 ②64条地址线和16条数据线 ③16条地址线和8条数据线 ④16条地址线和16条数据线 4.下列关于TTL 与非门的输出电阻描述中，正确的是 [ ] ①门开态时输出电阻比关态时大 ②两种状态都是无穷大输出电阻 ③门关态时输出电阻比开态时大 ④两种状态都没有输出电阻 5.以下各种ADC 中，转换速度最慢的是 [ ] ① 并联比较型 ② 逐次逼进型 ③ 双积分型 ④ 以上各型速度相同 6. 关于PAL 器件与或阵列说法正确的是 [ ] ① 只有与阵列可编程 ② 都是可编程的③ 只有或阵列可编程 ④ 都是不可编程的 7. 当三态门输出高阻状态时，输出电阻为 [ ] ① 无穷大 ② 约100欧姆 ③ 无穷小 ④ 约10欧姆 8.通常DAC 中的输出端运算放大器作用是 [ ] ① 倒相 ② 放大③ 积分 ④ 求和 9. 16个触发器构成计数器，该计数器可能的最大计数模值是 [ ] ① 16 ② 32 ③ 162 ④ 216 10.一个64选1的数据选择器有（ ）个选择控制信号输入端。 [ ] ① 6 ② 16 ③ 32 ④ 64 二、填空题（把正确的内容填在题后的括号内。每空1分，共15分。） 1．已知一个四变量的逻辑函数的标准最小项表示为 ()()13,11,9,8,6,4,3,2,0,,,m d c b a F ∑=，那么用最小项标准表 示 =*F ，以及=F ，使用最大项标准表示
数字电路综合设计案例 8.1 十字路口交通管理器 一、要求 设计一个十字路口交通管理器，该管理器自动控制十字路口两组红、黄、绿三色交通灯，指挥各种车辆和行人安全通过。 二、技术指标 1、交通管理器应能有效操纵路口两组红、黄、绿灯，使两条交叉道路上的车辆交替通行，每次通行时间按需要和实际情况设定。 2、在某条道路上有老人、孩子或者残疾人需要横穿马路时，他们可以举旗示意， 执勤人员按动路口设置的开关，交通管理器接受信号，在路口的通行方向发生转换时，响应上述请求信号，让人们横穿马路，这条道上的车辆禁止通行，即管理这条道路的红灯亮。 3、横穿马路的请求结束后，管理器使道口交通恢复交替通行的正常状态。 三、设计原理和过程： 本课题采用自上而下的方法进行设计。 1．确定交通管理器逻辑功能 ⑴、十字路口每条道路各有一组红、黄、绿灯，用以指挥车辆和行人有序地通行。其中红灯亮表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示停车；绿灯亮表示通行。因此，十字路口车辆运行情况有以下几种可能： ①甲道通行，乙道禁止通行； ②甲道停车线以外的车辆禁止通行（必须停车），乙道仍然禁止通行，以便让甲道停车线以内的车辆安全通过； ③甲道禁止通行，乙道通行； ④甲道仍然不通行，乙道停车线以外的车辆必须停车，停车线以内的车辆顺利通行。 ⑵、每条道路的通车时间（也可看作禁止通行时间）为30秒~2分钟，可视需要和实际情况调整，而每条道路的停车时间即黄灯亮的时间为5秒~10秒，且也可调整。 ⑶、响应老人、孩子或残疾人特殊请求信号时，必须在一次通行—禁止情况完毕后， 阻止要求横穿的那条马路上车辆的通行。换句话说，使另一条道路增加若干通行时间。 设S1和S2分别为请求横穿甲道和乙道的手控开关，那么，响应S1或S2的时间必定在甲道通乙道禁止或甲道禁止乙道通两种情况结束时，且不必过黄灯的转换。这种规定是为了简化设计。 由上述逻辑功能，画出交通管理器的示意图如图8-1所示，它的简单逻辑流程图如图8-2所示。示意图中甲道的红、黄、绿灯分别用R、Y、G表示，而乙道的红、黄、绿灯分别用r、y、g表示。简单逻辑流程图中设定通行（禁止）时间为60秒，停车时间为10秒。
实验三旋转灯光电路与追逐闪光灯电路 一、实验目的 1．熟悉集成电路CD4029、CD4017、74LS138的逻辑功能。 2．学会用74LS04、CD4029、74LS138组装旋转灯光电路。 3. 学会用CD4069、CD4017组装追逐闪光灯电路。 二、实验电路与原理 1．旋转灯光电路： 图3-1 旋转灯光电路 将16只发光二极管排成一个圆形图案，按照顺序每次点亮一只发光二极管，形成旋转灯光。实现旋转灯光的电路如图3-1所示，图中IC1、R1、C1组成时钟脉冲发生器。IC2为16进制计数器，输出为4位二进制数，在每一个时钟脉冲作用下输出的二进制数加“1”。计数器计满后自动回“0”，重新开始计数，如此不断重复。 输入数据的低三位同时接到两个译码器的数据输入端，但是否能有译码器输出取决于使能端的状态。输入数据的第四位“D”接到IC3的低有效使能端G2和IC4的高有效使能端G1，当4位二进制数的高位D为“0”时，IC4的G1为“0”，IC4的使能端无效，IC4无译码输出，而IC3的G2为“0”，IC3使能端全部有效，低3位的CBA数据由IC3译码，输出D＝0时的8个输出，即低8位输出（Y0～Y7）。当D为“1”时IC3的使能端处于无效状态，IC3无译码输出；IC4的使能端有效，低3位CBA数据由IC4译码，输出D＝1时的8个输出，即高8位输出（Y8～Y15）。 由于输入二进制数不断加“1”，被点亮的发光二极管也不断地改变位置，形成灯光地“移动”。改变振荡器的振荡频率，就能改变灯光的“移动速度”。
注意：74LS138驱动灌电流的能力为8mA，只能直接驱动工作电流为5mA的超高亮发光二极管。若需驱动其他发光二极管或其他显示器件则需要增加驱动电路。 2. 追逐闪光灯电路 图 3-2 追 逐 闪 光 灯 电 路 （ 1） ． CD 401 7 的 管 脚功能 CD4017集成电路是十进制计数／时序译码器，又称十进制计数／脉冲分频器。它是4000系列CMOS数字集成电路中应用最广泛的电路之一，其结构简单，造价低廉，性能稳定可靠，工艺成熟，使用方便。它与时基集成电路555一样，深受广大电子科技工作者和电子爱好者的喜爱。目前世界各大通用数字集成电路厂家都生产40171C，在国外的产品典型型号为CD4017，在我国，早期产品的型号为C217、C187、CC4017等。 （2）CD4017C管脚功能 CMOSCD40171C采用标准的双列直插式16脚塑封，它的引脚排列如图3-3(a)所示。 CC4017是国标型号，它与国外同类产品CD4017在逻辑功能、引出端和电参数等方面完全相同，可以直接互换。本书均以CD40171C为例进行介绍，其引脚功能如下： ①脚(Y5)，第5输出端；②脚(Y1)，第1输出端，⑧脚(Yo)，第0输出端，电路清零 时，该端为高电平，④脚(Y2)，第2输出端；⑤脚(Y6)，第6输出端；⑥脚(Y7)，第7输出端；⑦脚(Y3)，第3输出端；⑧脚(Vss)，电源负端；⑨脚(Y8)，第8输出端，⑩脚(Y4)，第4输出端；11脚(Y9)，第9输出端，12脚(Qco)，级联进位输出端，每输入10个时钟脉冲，就可得一个进位输出脉冲，因此进位输出信号可作为下一级计数器的时钟信号。13脚(EN)，时钟输入端，脉冲下降沿有效；14脚(CP)，时钟输入
基于FPGA的数字时钟的设计课题: 基于FPGA的数字时钟的设计 学院: 电气信息工程学院 专业: 测量控制与仪器 班级 : 08测控(2)班 姓名 : 潘志东 学号 : 08314239 合作者姓名: 颜志林 2010 年12 月12 日
综述 近年来随着数字技术的迅速发展,各种中、大规模集成电路在数字系统、控制系统、信号处理等方面都得到了广泛的应用。这就迫切要求理工科大学生熟悉与掌握常用中、大规模集成电路功能及其在实际中的应用方法,除通过实验教学培养数字电路的基本实验方法、分析问题与故障检查方法以及双踪示波器等常用仪器使用方法等基本电路的基本实验技能外,还必须培养大学生工程设计与组织实验能力。 本次课程设计的目的在于培养学生对基本电路的应用与掌握,使学生在实验原理的指导下,初步具备基本电路的分析与设计能力,并掌握其应用方法;自行拟定实验步骤,检查与排除故障、分析与处理实验结果及撰写实验报告的能力。综合实验的设计目的就是培养学生初步掌握小型数字系统的设计能力,包括选择设计方案,进行电路设计、安装、调试等环节,运用所学知识进行工程设计、提高实验技能的实践。数字电子钟就是一种计时装置,它具有时、分、秒计时功能与显示时间功能;具有整点报时功能。 本次设计我查阅了大量的文献资料,学到了很多关于数字电路方面的知识,并且更加巩固与掌握了课堂上所学的课本知识,使自己对数字电子技术有了更进一步的认识与了解。
1、课题要求 1、1课程设计的性质与任务 本课程就是电子与信息类专业的专业的专业基础必修课——“数字电路”的配套实验课程。目的在于培养学生的理论联系实际,分析与解决问题的能力。通过本课程设计,使学生在理论设计、计算机仿真、指标调测、故障排除等方面得到进一步的训练,加强学生的实践能力。学生通过设计、仿真、调试、撰写设计报告等过程,培养学生的动手能力与严谨的工作作风。 1、2课程设计的基本技术要求 1)根据课题要求,复习巩固数字电路有关专业基础知识; 2)掌握数字电路的设计方法,特别就是熟悉模块化的设计思想; 3) 掌握QUARTUS-2软件的使用方法; 4) 熟练掌握EDA工具的使用,特别就是原理图输入,波形仿真,能对仿真波形进行分析; 5) 具备EDA技术基础,能够熟练使用VHDL语言进行编程,掌握层次化设计方法; 6) 掌握多功能数字钟的工作原理,学会不同进制计数器及时钟控制电路的设计方法; 7) 能根据设计要求对设计电路进行仿真与测试; 8) 掌握将所设计软件下载到FPGA芯片的下载步骤等等。 9) 将硬件与软件连接起来,调试电路的功能。 1、3课程设计的功能要求 基本功能:能进行正常的时、分、秒计时功能,分别由6个数码管显示24小时,60分钟,60秒钟的计数器显示。 附加功能:1)能利用硬件部分按键实现“校时”“校分”“清零”功能; 2)能利用蜂鸣器做整点报时:当计时到达59’59’’时开始报时, 鸣叫时间1秒钟; 3)定时闹铃:本设计中设置的就是在七点时进行闹钟功能,鸣叫 过程中,能够进行中断闹铃工作。 本人工作:负责软件的编程与波形的仿真分析。 2、方案设计与分析
数字电路试题 一、单项选择题 1、以下代码中为无权码的为 （ ） A . 8421BCD 码 B . 5421BCD 码 C . 余三码 D .2421BCD 码 2、图示逻辑电路的逻辑式为 （ ） A ．F=C B A ++ B ．F= C B A ++ C ．F=C B A D ．F=ABC 3、下列关于异或运算的式子中，不正确的是 （ ） A ．0A A =⊕ B ． 1A A =⊕ C ．A 0A =⊕ D ．A 1A =⊕ 4、一个n 变量的逻辑函数应该有 个最小项 （ ） A ．n B ．n 2 C ．n 2 D ．2 n 5、若编码器中有50个编码对象，则要求输出二进制代码位数为 位。 （ ） A.5 B.6 C.10 D.50 6、在下列逻辑电路中，不是组合逻辑电路的是 。 （ ） A.译码器 B.编码器 C.全加器 D.寄存器 7、欲使JK 触发器按01 =+n Q 工作，可使JK 触发器的输入端 。 （ ） A.1==K J B.Q J =，Q K = C.Q J =，Q K = D.0=J ，1=K 8、同步时序电路和异步时序电路比较，其差异在于两者 。 （ ） A.没有触发器 B.是否有统一的时钟脉冲控制 C.没有稳定状态 D.输出只与内部状态有关 9、8位移位寄存器，串行输入时经 个脉冲后，8位数码全部移入寄存器中。 （ ） A.1 B.2 C.4 D.8 10、555定时器D R 端不用时，应当 。 （ ） A.接高电平 B.接低电平 C.通过F μ01.0的电容接地 D.通过小于Ω500的电阻接地 二、填空题 1、当传送十进制数5时，在8421奇校验码的校验位上值应为 。 2、(35.625)10＝（ ）2＝（ ）8＝（ ）16 3、用反演律求函数D A D C ABC F ++=的反函数（不用化简）=F 。 4、消除竟争冒险的方法有 、 、 等。 5、触发器有 个稳态，存储8位二进制信息要 个触发器。 1 ＆ A B C F 11
数字电路组合逻辑电路设 计实验报告 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
实验三组合逻辑电路设计（含门电路功能测试）
一、实验目的 1.掌握常用门电路的逻辑功能 2.掌握小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法 3.掌握组合逻辑电路的功能测试方法 二、实验设备与器材 Multisim 、74LS00 四输入2与非门、示波器、导线 三、实验原理 TTL集成逻辑电路种类繁多，使用时应对选用的器件做简单逻辑功能检查，保证实验的顺利进行。 测试门电路逻辑功能有静态测试和动态测试两种方法。静态测试时，门电路输入端加固定的高（H）、低电平，用示波器、万用表、或发光二极管（LED）测
出门电路的输出响应。动态测试时，门电路的输入端加脉冲信号，用示波器观测输入波形与输出波形的同步关系。 下面以74LS00为例，简述集成逻辑门功能测试的方法。74LS00为四输入2与非门，电路图如3-1所示。74LS00是将四个二输入与非门封装在一个集成电路芯片中，共有14条外引线。使用时必须保证在第14脚上加+5V电压，第7脚与底线接好。 整个测试过程包括静态、动态和主要参数测试三部分。 表3-1 74LS00与非门真值表 1.门电路的静态逻辑功能测试 静态逻辑功能测试用来检查门电路的真值表，确认门电路的逻辑功能正确与否。实验时，可将74LS00中的一个与非门的输入端A、B分别作为输入逻辑变量，加高、低电平，观测输出电平是否符合74LS00的真值表（表3-1）描述功能。
浙江省2002年4月高等教育自学考试 数字电路试题 课程代码：02344 一、填空题(每小题2分，共20分) 1.(3AD.08)16=(_________)10=(_____)8 2.CMOS的最基本的逻辑单元是由_________和_________按照互补对称形式连接起来构成 的。 3.按照数据写入方式特点的不同，ROM可分为掩膜ROM，_________，_________。 4.基本RS触发器的约束条件，由与非门构成的为_________，由或非门构成的为________。 5.二值逻辑中，变量的取值不表示_________，而是指______。 6.开关的开通时间t on是指开关由_________状态转换到_____状态所需的时间。 7.描述时序电路的逻辑表达式为_________、_____和驱动方程。 8.施密特触发器具有_________特性，定义为参数△U T=_________。 9.TTL反相器输入接电阻R i>2.5kΩ时，输出电压u0为_________，通常把2.5kΩ电阻称为 _________。 10.用组合电路构成多位二进制数加法器有_________和_____二种类型。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在 题干的括号内。每小题2分，共20分) 1.若ABCDEFGH为最小项，则它有逻辑相邻项个数为( ) A. 8 B. 82 C. 28 D. 16 2.半导体二极管截止时，外加电压u D为( ) A. <1.4v B. <1v C. <0.7v D. <0.5v 3.如果编码0100表示十进制数4，则此码不可能是( ) A. 8421BCD码 B. 5211BCD码 C. 2421BCD码 D. 余3循环码 4.用或非门构成基本触发器，发生竞态现象时，RS变化为( ) A. 00→11 B. 01→10 C. 11→00 D. 10→01 5.构成移位寄存器不能采用的触发器为( ) A. R-S型 B. J-K型 C. 主从型 D. 同步型 6.555定时器构成的单稳态触发器输出脉宽t w为( ) A.1.3RC B.1.1RC C.0.7RC D.RC 7.A/D转换器中，转换速度最高的为( )转换。 A. 并联比较型 B. 逐次渐近型 C. 双积分型 D. 计数型 8.TTL参数由大到小排列正确的是( ) A. U OHmin、U IHmin、U ILmax、U OLmax B. U IHmin、U OHmin、U OLmax、U ILmax C. U OHmin、U IHmin、U OLmax、U ILmax D. U IHmin、U OHmin、U ILmax、U OLmax 9.4位集成数值比较器至少应有端口数( )个。 A. 18 B. 16 C. 14 D. 12 10.以下PLD中，与、或阵列均可编程的是( )器件。 A. PROM B. PAL C. PLA D. GAL 三、分析题(1、2、3题各5分，4、5、6、7题各6分，共39分) 1.用公式和定理化简
数字电路课程设计 一、概述 任务：通过解决一两个实际问题，巩固和加深在课程教学中所学到的知识和实验技能，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，为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。为毕业设计和今后从事电子技术方面的工作打下基础。 设计环节：根据题目拟定性能指标，电路的预设计，实验，修改设计。 衡量设计的标准：工作稳定可靠，能达到所要求的性能指标，并留有适当的裕量；电路简单、成本低；功耗低；所采用的元器件的品种少、体积小并且货源充足；便于生产、测试和维修。 二、常用的电子电路的一般设计方法 常用的电子电路的一般设计方法是：选择总体方案，设计单元电路，选择元器件，计算参数，审图，实验（包括修改测试性能），画出总体电路图。 1．总体方案的选择 设计电路的第一步就是选择总体方案。所谓总体方案是根据所提出的任务、要求和性能指标，用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现各项功能，满足设计题目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，应当针对任务、要求和条件，查阅有关资料，以广开思路，提出若干不同的方案，然后仔细分析每个方案的可行性和优缺点，加以比较，从中取优。在选择过程中，常用框图表示各种方案的基本原理。框图一般不必画得太详细，只要说明基本原理就可以了，但有些关键部分一定要画清楚，必要时尚需画出具体电路来加以分析。 2．单元电路的设计 在确定了总体方案、画出详细框图之后，便可进行单元电路设计。 （1）根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图，确定对各单元电路的设计要求，必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标，应注意各单元电路的相互配合，要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路，以简化电路结构、降低成本。
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作者：PanHongliang 仅供个人学习 1 数字电子基础4 1.1 导读4 1.2 数字电路概述4 1.2.1 数字信号与数字电路4 1.2逻辑函数及其表示方法5 1.2.1逻辑代数5
1.2.2逻辑函数的表示方法及相互转换5 1.3逻辑函数的公式化简法6 1.3.1逻辑函数的不同表达方式6 1.3.2逻辑函数的公式化简法6 1.4逻辑函数的卡诺图化简法7 1.4.1逻辑函数的最小项及其表达式7 1.4.2逻辑函数的卡诺图表示法7 1.4.3用卡诺图化简逻辑函数8 2逻辑门电路8 2.1 导读8 2.1逻辑门电路9 2.1.1三种基本门电路9 2.1.2 DTL与非门10 2.2 TTL逻辑门电路10 2.2.1 TTL与非门的电路结构10 2.2.2 TTL与非门的工作原理10 2.3 其他类型的TTL门电路11 2.3.1集电极开路与非门（OC门）11 2.3.2三态门（TSL门）11 2.4多余输入端的处理12 3组合逻辑13 3.1 导读13 3.2组合逻辑电路基础13 3.2.1组合逻辑电路的基本概念13 3.2.2组合逻辑电路的分析方法14 3.2.3组合逻辑电路的设计方法14 3.3常用组合逻辑建模14 3.3.1编码器14 3.3.2 译码器和数据分配器16 3.3.3数据选择器18 3.3.4数值比较器19 3.3.5加法器（减法器）20 3.3.6乘法器22 3.3.7除法器24 4触发器24 4.1导读24 4.2触发器的电路结构及工作原理24 4.2.1基本RS触发器(异步)24 4.2.2同步RS触发器25 4.2.3主从触发器和边沿触发器26 4.3触发器的功能分类及相互转换27 4.3.1触发器的功能分类27 4.3.2不同类型时钟触发器的相互转换28 5时序逻辑电路29
数字电子技术试卷试题答案汇总(完整版)
数字电子技术基础试卷试题答案汇总 一、 填空题（每空1分，共20分） 1、逻辑代数中3种基本运算是 ， ， 。 2、逻辑代数中三个基本运算规 则 ， ， 。 3、逻辑函数的化简有 ， 两种方法。 4、A+B+C= 。 5、TTL 与非门的u I ≤U OFF 时，与非门 ，输出 ，u I ≥U ON 时，与 非门 ，输出 。 6、组合逻辑电路没有 功能。 7、竞争冒险的判断方法 ， 。 8、触发器它有 稳态。主从RS 触发器的特性方 程 ， 主从JK 触发器的特性方程 ，D 触发器的特性方 程 。 二、 选择题（每题1分，共10分） 1、相同为“0”不同为“1”它的逻辑关系是 （ ） A 、或逻辑 B 、与逻辑 C 、异或逻辑 2、Y （A ，B ，C ，）=∑m （0，1，2，3）逻辑函数的化简式 （ ） A 、Y=AB+BC+ABC B 、Y=A+B C 、Y=A 3、 A 、Y=A B B 、Y 处于悬浮状态 C 、Y=B A + 4、下列图中的逻辑关系正确的是 （ ） A.Y=B A + B.Y=B A + C.Y=AB 5、下列说法正确的是 （ ） A 、主从JK 触发器没有空翻现象 B 、JK 之间有约束 C 、主从JK 触发器的特性方程是CP 上升沿有效。 6、下列说法正确的是 （ ） A 、同步触发器没有空翻现象 B 、同步触发器能用于组成计数器、移位寄存器。 C 、同步触发器不能用于组成计数器、移位寄存器。 7、下列说法是正确的是 （ ） A 、异步计数器的计数脉冲只加到部分触发器上 B 、异步计数器的计数脉冲 同时加到所有触发器上 C 、异步计数器不需要计数脉冲的控制 8、下列说法是正确的是 （ ）
电路1简单电感量测量装置 在电子制作和设计，经常会用到不同参数的电感线圈，这些线圈的电感量不像电阻那么容易测量，有些数字万用表虽有电感测量挡，但测量范围很有限。该电路以谐振方法测量电感值，测量下限可达10nH，测量范围很宽，能满足正常情况下的电感量测量，电路结构简单，工作可靠稳定，适合于爱好者制作。 一、电路工作原理 电路原理如图1（a）所示。 图1简单电感测量装置电路图 该电路的核心器件是集成压控振荡器芯片MC1648，利用其压控特性在输出3脚产生频 值，测量精度极高。 率信号，可间接测量待测电感L X BB809是变容二极管，图中电位器VR1对+15V进行分压，调节该电位器可获得不同的电压输出，该电压通过R1加到变容二极管BB809上可获得不同的电容量。测量被测电感L X 时，只需将L X接到图中A、B两点中，然后调节电位器VR1使电路谐振，在MC1648的3脚会输出一定频率的振荡信号，用频率计测量C点的频率值，就可通过计算得出L 值。 X 电路谐振频率：f0=1/2π所以L X=1/4π2f02C LxC 式中谐振频率f0即为MC1648的3脚输出频率值，C是电位器VR1调定的变容二极管的电容值，可见要计算L X的值还需先知道C值。为此需要对电位器VR1刻度与变容二极管的对应值作出校准。 为了校准变容二极管与电位器之间的电容量，我们要再自制一个标准的方形RF（射频）电感线圈L0。如图6—7(b)所示，该标准线圈电感量为0.44μH。校准时，将RF线圈L0接在图（a）的A、B两端，调节电位器VR1至不同的刻度位置，在C点可测量出相对应的测量值，再根据上面谐振公式可算出变容二极管在电位器VR1刻度盘不同刻度的电容量。附表给出了实测取样对应关系。 附表振荡频率（MHz）98766253433834
基于FPGA 的数字时钟的设计 课 题： 基于FPGA 的数字时钟的设计 学 院： 电气信息工程学院 专 业 ： 测量控制与仪器 班 级 ： 08测控（2）班 姓 名 ： 潘 志 东 学 号 ： 08314239 合作者姓名： 颜志林 2010 年 12 月 12 日
综述 近年来随着数字技术的迅速发展，各种中、大规模集成电路在数字系统、控制系统、信号处理等方面都得到了广泛的应用。这就迫切要求理工科大学生熟悉和掌握常用中、大规模集成电路功能及其在实际中的应用方法，除通过实验教学培养数字电路的基本实验方法、分析问题和故障检查方法以及双踪示波器等常用仪器使用方法等基本电路的基本实验技能外，还必须培养大学生工程设计和组织实验能力。 本次课程设计的目的在于培养学生对基本电路的应用和掌握，使学生在实验原理的指导下，初步具备基本电路的分析和设计能力，并掌握其应用方法；自行拟定实验步骤，检查和排除故障、分析和处理实验结果及撰写实验报告的能力。综合实验的设计目的是培养学生初步掌握小型数字系统的设计能力，包括选择设计方案，进行电路设计、安装、调试等环节，运用所学知识进行工程设计、提高实验技能的实践。数字电子钟是一种计时装置，它具有时、分、秒计时功能和显示时间功能；具有整点报时功能。 本次设计我查阅了大量的文献资料，学到了很多关于数字电路方面的知识，并且更加巩固和掌握了课堂上所学的课本知识，使自己对数字电子技术有了更进一步的认识和了解。
1、课题要求 1.1课程设计的性质与任务 本课程是电子与信息类专业的专业的专业基础必修课——“数字电路”的配套实验课程。目的在于培养学生的理论联系实际，分析和解决问题的能力。通过本课程设计，使学生在理论设计、计算机仿真、指标调测、故障排除等方面得到进一步的训练，加强学生的实践能力。学生通过设计、仿真、调试、撰写设计报告等过程，培养学生的动手能力和严谨的工作作风。 1.2课程设计的基本技术要求 1）根据课题要求，复习巩固数字电路有关专业基础知识； 2）掌握数字电路的设计方法，特别是熟悉模块化的设计思想； 3) 掌握QUARTUS-2软件的使用方法; 4) 熟练掌握EDA工具的使用，特别是原理图输入，波形仿真，能对仿真波形进行分析； 5) 具备EDA技术基础，能够熟练使用VHDL语言进行编程，掌握层次化设计方法; 6) 掌握多功能数字钟的工作原理，学会不同进制计数器及时钟控制电路的设计方法; 7) 能根据设计要求对设计电路进行仿真和测试; 8) 掌握将所设计软件下载到FPGA芯片的下载步骤等等。 9) 将硬件与软件连接起来，调试电路的功能。 1.3课程设计的功能要求 基本功能：能进行正常的时、分、秒计时功能，分别由6个数码管显示24小时，60分钟，60秒钟的计数器显示。 附加功能：1）能利用硬件部分按键实现“校时”“校分”“清零”功能； 2）能利用蜂鸣器做整点报时：当计时到达59’59’’时开始报时，鸣叫时间1秒钟； 3）定时闹铃：本设计中设置的是在七点时进行闹钟功能，鸣叫过程中，能够进行中断闹铃工作。 本人工作：负责软件的编程与波形的仿真分析。 2、方案设计与分析
2010-2011学年第二学期期末考试试卷 课程名称 电子技术基础（数字部分） （A 卷） 考试方式： 闭卷 考试时间 100分钟 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 总分人 得 分 ……………………………………………………………………………………………………………… 得 分 一、选择题（每小题2 分，一共10题，共20分） 评卷人 1 : 十进数6的余3码是( ) A.0110 B.1001 C.1100 D.1010 2 : 在决定一事件结果的所有条件中要求所有的条件同时满足时结果就发生，这种条件和结果的逻 辑关系是( ) A.与 B.或 C.非 D.异或 3 : 在下图的逻辑符号中，能实现F=AB 逻辑功能的是( ) 4 : 同或的逻辑表达式为： A:L AB AB =+ B: L AB AB =+ C:L AB AB =+ D: L A B =+ 5 : SR 锁存器是一种_______稳态电路。（ ） A.无 B.单 C.双 D.多 6：对于基本SR 锁存器，当SR 锁存器状态不确定时 ________ ( ) A : S=0;R=0 B: S=0;R=1 C : S=1;R=0 D: S=1;R=1 7：R-S 型触发器的“R ”意指( )。
A.重复 B.复位 C.优先 D.异步 8：下列电路中，不属于组合逻辑电路的是( ) A ．译码器 B ．全加器 C ．寄存器 D ．编码器 9：一个8选一数据选择器的数据输入端有_______个。( ) A.1 B.2 C.8 D.4 10：组合逻辑电路消除竞争冒险的方法有( ) A.前级加电阻 B .在输出端接入滤波电容 C .后级加缓冲电路 D.屏蔽输入信号的尖峰干扰 二、填空题（每空2 分，共30分） 1000000位 ，那么每位数据的占时间__________________; 2. 发光二极管构成的七段显示器有两种，分别是___________和_____________电路。 3. 三态门（TS 门）的输出状态除了高电平或低电平两种状态外，还有第三状态是 。 4. 触发器是一种对_________敏感的存储电路。 5. 当二进制数为负数时，其反码是_____________;当二进制数为正数时，其反码是________ 6. 组合逻辑电路不含具有__________功能的元件。 7. 二进制数111011.101转化成十进制数为__________.转化成八进制数为________. 8. 逻辑表达式:AB=AC;那么A=C 是否成立？________. 9. 2002个‘1’异或的结果是_____. 10.数据分配器就是带选通控制端的__________。 11.已知全加器的输入变量为A 、B 、C ，则全加器三变量之和S=(A ⊙B)⊕ ___。 ________位输出。 三、将下面逻辑表达式化简（每小题5 分，共10分） 1. L AB AC BC =++ 2. L AB AB AB AB =+++ 四、用卡诺图化简下面各式，并画出卡诺图（每小题10 分，共10分） 1. (,,,)(0,2,5,7,8,10,13,15)L A B C D m =∑ 五、综合题（每小题10 分，共30分）
《数字逻辑电路》习题参考答案 一、单项选择题 1．下列四个数中最大的数是( ) A.(AF)16 B.(0)8421BCD C.(10100000)2 D.(198)10 2．将代码(10000011)8421BCD转换成二进制数为（） A.(01000011)2 B.(01010011)2 C.(10000011)2 D.(1)2 3．N个变量的逻辑函数应该有最小项（） A.2n个 B.n2个 C.2n个 D. (2n-1)个 4．下列关于异或运算的式子中，不正确的是( ) A⊕=0 A.A⊕A=0 B.A C.A⊕0=A D.A⊕1=A 5．下图所示逻辑图输出为“1”时，输入变量（） ABCD取值组合为 A．0000 B．0101 C．1110 D．1111 6．下列各门电路中，( )的输出端可直接相连，实现线与。 A.一般TTL与非门 B.集电极开路TTL与非门 C.一般CMOS与非门 D.一般TTL或非门 7．下列各触发器中，图( )触发器的输入、输出信号波形图如下图所示。 8．n位触发器构成的扭环形计数器，其无关状态数有( )个。
A.2n -n B.2n -2n C.2n D.2n -1 9．下列门电路属于双极型的是( ) A.OC 门 B.PMOS C.NMOS D.CMOS 10．对于钟控RS 触发器，若要求其输出“0”状态不变，则输入的RS 信号应为( ) A.RS=X0 B.RS=0X C.RS=X1 D.RS=1X 11．下列时序电路的状态图中，具有自启动功能的是( ) 12．多谐振荡器与单稳态触发器的区别之一是( ) A.前者有2个稳态，后者只有1个稳态 B.前者没有稳态，后者有2个稳态 C.前者没有稳态，后者只有1个稳态 D.两者均只有1个稳态，但后者的稳态需要一定的外界信号维持 13．欲得到D 触发器的功能，以下诸图中唯有图（ ）是正确的。 14．时序逻辑电路的一般结构由组合电路与（ ）组成。 A ．全加器 B ．存储电路 C ．译码器 D ．选择器 15．函数F=B A +AB 转换成或非－或非式为（ ） A.B A B A +++ B.B A B A +++ C.B A B A + D. B A B A +++ 16．图示触发器电路的特征方程Q n+1 =（ ） A.T n Q +n Q T B.Q T +TQ n
数字电子技术基础试题 一、填空题 : （每空1分，共10分） 1． (30.25) 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为： 、 和 。 4 . 主从型JK 触发器的特性方程 = 。 5 . 用4个触发器可以存储 位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM 存储器，其地址线为 条、数据线为 条。 二、选择题： (选择一个正确的答案填入括号内，每题3分，共30分 ) 1.设图1中所有触发器的初始状态皆为0，找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是：（ ）图。 图 1 2.下列几种TTL 电路中，输出端可实现线与功能的电路是（ ）。 A 、或非门 B 、与非门
C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路，其多余输入端正确的处理方法是（）。 A、通过大电阻接地（>1.5KΩ） B、悬空 C、通过小电阻接地（<1KΩ） D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的（）。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路（）。图2 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6．下列几种A/D转换器中，转换速度最快的是（）。图2 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 D、双积分A/D转换器 7．某电路的输入波形 u I 和输出波形 u O 如图 3所示，则该电路为（）。 图3 A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器
《数字电子技术》作业（一）参考答案本课程作业由两部分组成。第一部分为“选择题”，由8个选择题组成，每题1分，共8分。第二部分为“分析题”，由简答题和论述题组成，共22分。作业总分30分，将作为平时成绩记入课程总成绩。 一、选择题（每题1分，共8分） 1、③； 2、③； 3、②； 4、④； 5、①； 6、①； 7、④； 8、①。 二、分析题（共22分） 1、（5分） 解：A C D A BC D A BCD AD A C D A B D Y=++=++ 2、（5分） 解：由图知，U BE=0.7V，所以： 3、（6分）
解：画D i 与C i 的卡诺图，如下： 合并最小项，可得： 1111 1111 =i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i D A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C --------=+++ 11 11 =i i i i i i i i i i i i i C A B A C B C A B A C B C ----=++ 用与非门实现的组合电路如下图所示： 4、（6分） 解：（1）设触发器状态用Q2,Q1,Q0表示，C 表示输出进位，画七进制加法计数器状态图：
(2) 求时钟方程、状态方程和输出方程 时钟方程：012 == C P C P C P C P = 利用其卡诺图分别求各触发器状态方程和输出方程： 合并最小项可得： 122110 1 11021010 1 2 21 n n n n n n n n n n n n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q C Q Q +++=+=+=+= (3) 求驱动方程：