優選電路課程設計數字日歷年目前一頁\總數三十九頁\編于二十一點2電路課程設計：自動數字日歷目的：自動數字日歷的設計屬于小型數字系統設計。數字電路系統設計、模塊設計、畫原理圖、電路仿真、元件布線和調試等方面的訓練.加深數字電路課堂所學的知識。提高發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力。目前二頁\總數三十九頁\編于二十一點3任務和要求

設計一臺自動顯示月、日和星期的數字日歷。具體要求如下：（1）用七段數字顯示器顯示月、日的個位數和星期數；用發光二極管以二進制方式顯示月、日的十位數。在不考慮閏年的情況下，在計日脈沖的作用下，自動完成1-12月的月、日及星期的計數和顯示。（2）計日脈沖用555時基集成電路產生T=0.5-1秒的脈沖信號代替。（3）星期數的1-6用數碼管顯示1-6，而星期日要求數碼管顯示8，讀做“日”。

電路課程設計：自動數字日歷目前三頁\總數三十九頁\編于二十一點4（4）系統要可手動一次置成1月1日，對星期進行單獨控制，置成周一到周日中的任一狀態。（5）在完成上述電路設計、安裝、調試后，將數字日歷改為含閏年在內的自動數字日歷。電路課程設計：自動數字日歷閏年的規定：地球繞太陽公轉一周為一回歸年（365日5時48分46秒）。平年一年有365日，比回歸年短0.2422日，四年共短0.9688

日，故每四年2月多一日，即366日，為閏年。但四年增加一日比四個回歸年又多0.0312日，400年后將多3.12日，故在400年中少設3個閏年，即只設97個閏年。由此規定：年份是整百數的必須是400的倍數才是閏年，例如1900年、2100年就不是閏年目前四頁\總數三十九頁\編于二十一點5可選用的器件

74LS160、74LS48各3塊；74LS04、74LS112各2塊；74LS153、74LS10、74LS20、74LS02、74LS30、74LS00各1塊；555時基電路1塊；共陰極七段數碼管、發光二極管各3只；10k，30k，50k電阻各1只；330Ω電阻6只；開關1個。電解電容：10f16V一個，370f16V兩個；陶瓷電容：0.01f兩個，0.02f一個。

電路課程設計：自動數字日歷目前五頁\總數三十九頁\編于二十一點6儀器設備和器件

數字萬用表1個，器件盒一個(上頁列出的器件）、工具盒1個（九件工具），電池盒源1個，實驗面包板1塊。示波器是公用設備，導線根據需要取舍。

電路課程設計：自動數字日歷目前六頁\總數三十九頁\編于二十一點7電路課程設計：自動數字日歷一、設計方法數字電路：數字系統：

規模較大、完成邏輯功能比較復雜、比較獨立的電路，它包含輸入電路、控制電路、輸出電路、被控電路和電源。其核心是控制器。規模較小、完成邏輯功能比較簡單的電路；也可以說：是基于計算機平臺的軟件系統、可以是基于計算機內核的軟硬件協同嵌入系統（或稱SOC）、也可以是以狀態機為核心的硬件系統。目前七頁\總數三十九頁\編于二十一點8電路課程設計：自動數字日歷數字系統：SOC系統的典型構成原理圖目前八頁\總數三十九頁\編于二十一點9電路課程設計：自動數字日歷數字系統：1、20世紀60~70年代:標準器件，板級系統2、20世紀80~90年代：由專業的集成電路設計工程師在半導體生產廠商支持下，采用專用的設計工具來進行，大部分應用設計者還是較難于介入到專用系統的設計之中。3、20世紀90年代以來：專用系統的通用化設計方式開始發展和普及，FPGA技術的成熟及價格下降，眾多的應用設計者經過通用化的設計方法，已能成功涉足大規模的專用數字系統的設計。目前九頁\總數三十九頁\編于二十一點10電路課程設計：自動數字日歷設計方法有很多種，主要分為兩大類：1、較復雜的數字系統用計算機來模擬和設計數字系統：如VHDL語言和EDA仿真工具（如FPGA、SOC等）。采用是自頂向下的設計方法，粗分為四級：（1）性能級：“做什么”，對系統功能、性能指標、可靠性、開發費用和周期、可利用的資源給出明確的規定，給出設計任務書；（2）功能級：系統結構級。根據設計任務書提出設計方案，將系統劃分為一組相對獨立又相互依賴的子模塊，建立子模塊之間的數據流和控制流的相互關系；目前十頁\總數三十九頁\編于二十一點11電路課程設計：自動數字日歷設計方法有很多種，主要分為兩大類：1、較復雜的數字系統用計算機來模擬和設計數字系統：如VHDL語言和EDA仿真工具（如FPGA、SOC等）。（3）邏輯級：將模塊的描述變為實現模塊功能的實際硬件/軟件的描述，如采用邏輯圖的方法；（4）電路級：進行單元電路設計，給出邏輯電路圖。這里包括芯片的選擇、插接件的布局，印制電路板的設計，電源和抗干擾措施等。目前十一頁\總數三十九頁\編于二十一點12電路課程設計：自動數字日歷目前十二頁\總數三十九頁\編于二十一點13電路課程設計：自動數字日歷2、對規模較小的數字系統目前十三頁\總數三十九頁\編于二十一點14電路課程設計：自動數字日歷本次設計采用的設計方法：a/對設計任務進行消化和理解，明確待設計的總體方案；b/把系統方案劃分為若干個相對獨立又相互關聯的功能模塊，明確各個模塊之間的相互聯系，畫出總體邏輯圖；c/對各模塊的單元電路進行具體設計，把邏輯設計圖變為實際連接電路圖。目前十四頁\總數三十九頁\編于二十一點15電路課程設計：自動數字日歷1、同一邏輯可用多種方法實現，確定實現方法時要考慮：a）易于控制：控制方式盡可能簡單；b）集成電路塊最少，節約成本；2、畫電路圖時，按信號流向依次畫出實現各單元的電路。電路中的集成電路可用芯片管腳圖來表示，在管腳圖框內標出器件的型號，各引線端標明引腳名稱，而在框外的引線旁標出管腳號。3、把功能模塊關聯起來，形成待設計的系統。設計時的注意事項：目前十五頁\總數三十九頁\編于二十一點16電路課程設計：自動數字日歷二、數字系統的聯接與調試1、數字集成電路器件的功能檢測（管腳、單元功能簡單測試等等）；2、實際電路的安裝與布線：要分模塊安裝調試a）集成器件的接插：首先安排好主要器件位置，避免布局的不合理或互連線過長；b）導線的選用：用不同顏色，區別不同的用處，一般習慣用深紅色導線接電源，用黑色線接地；導線的剝口應為5~7mm,導線插入插孔時，應防止塑料包層插入插孔，以造成接觸不良；目前十六頁\總數三十九頁\編于二十一點17目前十七頁\總數三十九頁\編于二十一點18電路課程設計：自動數字日歷3）布線的順序：a\先將固定電平的端點接好，如電源、地線和門電路的多余輸入端，這些線要盡量地短，且接近電源和地線的位置。b\按信號的流向對劃分的功能模塊逐一布線，注意：導線不宜過長，最好貼近集成元件周圍橫豎方向走線，盡量避免導線重疊，不要覆蓋插孔，切忌導線跨越集成元件的上空，雜亂地在空中搭成網狀。每一部分電路安裝調試完畢后，不要急于通電，要認真檢查接線是否正確，包括錯接、少線和不接；目前十八頁\總數三十九頁\編于二十一點19電路課程設計：自動數字日歷c\系統的調試：首先必須明白調試對象的工作原理和電路結構，明確調試的任務，遵循測量、分析、調試、再測量的規律；d\系統中的噪聲：電源內阻和接線阻抗所形成的公共阻抗可能使一個集成電路的噪聲到達另一個集成電路。這些干擾信號是不確定的。常在電源和地之間接入幾十微法的電容。目前十九頁\總數三十九頁\編于二十一點20電路課程設計：自動數字日歷e\TTL電路的使用規則（1）典型的電壓是5V，因TTL電路存在尖峰電流，要有可靠的接地。電源輸入端一般接30-50uF的電容，防低頻干擾；每隔5-10個集成電路接0.01uF電容防高頻干擾；（2）輸出端不能并聯使用（除OC門和三態門），后果：邏輯混亂和損壞電路；（3）輸出端不允許接在電源上；目前二十頁\總數三十九頁\編于二十一點21電路課程設計：自動數字日歷e\TTL電路的使用規則（4）不使用的多余端的處理與門和與非門高電平接電源；與正在使用的輸入端并接，但要注意前級的電流過載問題；盡量不要懸空；或門和或非門不使用的端接地；與其他端并聯；為降低功耗不使用的端至少有一個接地；目前二十一頁\總數三十九頁\編于二十一點22電路課程設計：自動數字日歷三、數字日歷的具體分析月顯示日顯示星期顯示月計數日計數星期計數月控制日控制星期控制計月信號脈沖發生器計日信號555目前二十二頁\總數三十九頁\編于二十一點23電路課程設計：自動數字日歷本設計的重點：日計數控制模塊，現討論：設：F為計月信號日表示：十位Q2Q1

個位QD2QC2QB2QA2

月表示：十位Q3

個位QD3QC3QB3QA3大月信號：w1=∑(1,3,5,7,8,10,12)小月信號：w2=∑(4,6,9,11)；平月信號：w3=∑(2)大月進位檢測信號：x1=Q2Q1QA2;小月進位檢測信號：x3=Q2Q1;平月進位檢測信號：x2=Q2QD2;F=w1x1+w2x2+w3x3w1,w2用卡諾圖化簡！！月進位信號的選擇是與計數器的控制方式有關系的。目前二十三頁\總數三十九頁\編于二十一點24電路課程設計：自動數字日歷74LS160（同步十進制計數器）

目前二十四頁\總數三十九頁\編于二十一點25四、555定時器

555定時器是一種多用途的數字-模擬混合集成電路，利用它能極方便地構成施密特觸發器、單穩態觸發器和多諧振蕩器。它的靈活、方便，使其在波形的產生與變換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領域中都得到了應用。電路課程設計：自動數字日歷vI1(6)是比較器C1的輸入端(也稱閡值端，用TH標注);vI2(2)是比較器C2的輸入端(也稱觸發端，用TR而標注)。C1和C2的參考電壓(電壓比較的基準)VR1和VR2由Vcc經三個5k電阻分壓給出。CB555電路結構圖目前二十五頁\總數三十九頁\編于二十一點26電路課程設計：自動數字日歷CB555電路結構圖Vco(5)控制電壓輸入端懸空時：VR1=2/3Vcc， VR2=1/3Vcc若Vco外接固定電壓，則:VR1=Vco， VR2=1/2Vco置零輸入端正常工作時必須使它為高電平目前二十六頁\總數三十九頁\編于二十一點27電路課程設計：自動數字日歷五、用555定時器接成的多諧振蕩器VT+=2/3VccVT-=1/3Vcc目前二十七頁\總數三十九頁\編于二十一點28電路課程設計：自動數字日歷充電時間T1：放電時間T2：故電路的振蕩周期為：輸出脈沖的占空比為：目前二十八頁\總數三十九頁\編于二十一點29電路課程設計：自動數字日歷

CB555定時器組成的一個多諧振蕩器：振蕩周期：1秒；輸出脈沖幅度:

在3V~5V之間輸出脈沖的占比:q=2/3目前二十九頁\總數三十九頁\編于二十一點30電路課程設計：自動數字日歷六、計算機輔助電路設計與仿真（輔助手段）學會使用EDA仿真軟件Multisim來輔助電路的設計和調試。Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路進行仿真（SPICE）目前三十頁\總數三十九頁\編于二十一點31電路課程設計：自動數字日歷六、計算機輔助電路設計與仿真（輔助手段）Multisim發展歷史：加拿大EWB（ElectricalWorkbench）EWB4.0EWB5.0EWB6.0Multisim2001Multisim7Multisim8美國國家儀器（NI）有限公司Multisim9Multisim10Multisim11Multisim12注意版本目前三十一頁\總數三十九頁\編于二十一點32電路課程設計：自動數字日歷目前三十二頁\總數三十九頁\編于二十一點33電路課程設計：自動數字日歷目前三十三頁\總數三十九頁\編于二十一點34電路課程設計：自動數字日歷七、時間安排1、23號（周一）下午至25號（周三）下午：完成系統各個模塊的邏輯設計（要有較詳細的設計過程）、元件布線圖（元件管腳連接圖），做到熟知原理和連線圖。（每兩人組成一組，建議最好在本班同學之間組隊）；25號（周三）下午可提前到實驗室領器件。2、26號上午8：30拿邏輯設計過程圖、元件布線圖（坐標紙，每組提供一套）、仿真程序到教4-123房間給老師進行檢查。檢查合格后，領元件、工具并開始實際元件的聯接與調試（地點：4-116#），27號上午必須進實驗室，否則沒有成績。1、2項的工作占實驗成績評定的20%！目前三十四頁\總數三十九頁\編于二十一點35電路課程設計：自動數字日歷4、實驗室正常開放時間：8:30-5:00（中午休息12:00-1:30）3、實驗室安排：4-123，4-124、4-112，4-113,4-327目前三十五頁\總數三十九頁\編于二十一點36電路課程設計：自動數字日歷目前三十六頁\