【正文】 （3）優(yōu)先編碼器74LS148 （4）數(shù)模轉(zhuǎn)換器 DAC0808 （5）采樣保持器 LF398 （6）基準電壓源 TL431七、 參考文獻1) 《中國集成電路大全》編寫委員會編，中國集成電路大全TTL集成電路。四、 4位二進制輸出的并行A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)計當ｎ＝４時，電路需要16（２4）個精密電阻、16（２4）個比較器。二、 設(shè)計內(nèi)容及要求1) 設(shè)計4位二進制輸出的并行A/D轉(zhuǎn)換器；2) 設(shè)計8位二進制輸出的并行A/D轉(zhuǎn)換器。由于上面分析電路時給出的都是原理電路，許多控制端都沒有在圖中標出，畫總電路圖時，特別是畫連線圖一定要表示清楚，對于不用的引出端也要按集成電路的功能要求處理好。C 2為耦合電容，選47μFo 3．譯碼、顯示電路Ra～Rg的選取 Ra～Rg是發(fā)光二極管的限流電阻。一般C 1選取20pF的電容，C T選用35／4pF的可調(diào)電容。、譯碼和顯示電路。 4．計數(shù)、譯碼和顯示電路由于頻率計的測量范圍是1～9999HZ，因此采用四只二——十進制同步加法計數(shù)器，可選用兩塊雙 BCD同步加法計數(shù)器 CC4518。為了使放大電路與邏輯電路相容，應(yīng)當選用單電源供電的運算放大器，這里選用F158，電源電壓選用5V。圖中Q1為秒控制信號，其高電平用來打開控制門電路，其低電平用來控制計數(shù)器的清零端和譯碼器的鎖存端。因其輸出是2Hz的信號，需再接一個二分頻器就可以得到秒信號。四、分析單元電路并選擇器件 1．秒控制信號產(chǎn)生電路 (1）秒信號發(fā)生器為了產(chǎn)生精確的秒信號，必須有信號發(fā)生器即振蕩器。這里關(guān)鍵問題是產(chǎn)生精確的秒控制信號，以保證測量的精度。一、設(shè)計題目簡單數(shù)字頻率計的設(shè)計二、技術(shù)指標和設(shè)計要求 1．頻率的測量范圍： 1～9999HZ 2．被測信號幅度： Ui＜100mv三、選擇總體方案，確定電路框圖 1．提出方案任務(wù)要求測量輸入信號的頻率，為此可以采用不同的方法：一種是間接測量法，例如先將輸入信號變換成與頻率成正比的電壓，再利用A／D轉(zhuǎn)換器形成數(shù)字信號，最后用數(shù)碼顯示器顯示出來；另一種是直接測量法，即將輸入信號放大整形后，通過控制門記錄1秒鐘內(nèi)的脈沖數(shù)，再通過計數(shù)器、譯碼顯示電路表示出來。按規(guī)定還要列出所用的元器件名細表。課程設(shè)計的電路安裝，應(yīng)根據(jù)題目的要求和教學條件，可以制作出實際的電子電路裝置，也可以利用實驗箱完成電路。五、電路的安裝與調(diào)試電路的安裝與調(diào)試是完成課程設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。電源線和地線盡可能統(tǒng)一，并標出電源電壓數(shù)值。圖中要注意信號輸入和輸出的流向，通常信號流向是從左至右或從上至下，各單元電路也應(yīng)盡可能按此規(guī)律排列，同時要注意布局合理。四、畫出預(yù)設(shè)計總體電路圖根據(jù)單元電路的設(shè)計、計算與元器件選取的結(jié)果，畫出預(yù)設(shè)計的總體電路圖。可見，電路設(shè)計中有時要經(jīng)過這樣多次的反復(fù)修正和完善。當然在多數(shù)情況下集成器件只能完成部分功能，或者需要同其他集成器件和電子元器件組合起來組成所需的單元電路。各單元電路擬定之后，應(yīng)全面地檢查一遍，看每個單元各自的功能是否能實現(xiàn)，信息是否能暢通，總體功能是否滿足要求?？傮w方案的每個方塊，往往是由一個主要單元電路組成的，它的性能指標也比較單一。對選取的方案，常用方塊圖的形式表示出來。其中包括：選定總體方案與框圖；分析單元電路的功能；選擇器件與參數(shù)計算；畫出并設(shè)計總體電路圖；電路的安裝與調(diào)試；確定實際的總體電路等。所以，要求設(shè)計者應(yīng)把精力從單元電路的設(shè)計與計算，轉(zhuǎn)移到整體方案的設(shè)計上來，不斷熟悉各種集成電路的性能、指標，根據(jù)總體要求恰當選取集成器件，合理地進行連接實驗，完成總體的系統(tǒng)設(shè)計。4．設(shè)計論文編寫完整、條理分明、排版工整、符合格式要求。頁面設(shè)置為A4紙，裝訂線在左邊，1厘米。（10） 列出參考文獻。③ 測試的數(shù)據(jù)和波形并與計劃處結(jié)果比較分析。（6） 畫出完整的電路圖，并說明電路工作原理。（2） 內(nèi)容摘要。數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告及評分標準一．設(shè)計分組：三人一組，每組選一個組長。通過課程設(shè)計實踐，幫助學生逐步建立正確的生產(chǎn) 初步掌握簡單實用電路的分析方法和工程設(shè)計方法。（2）培養(yǎng)學生根據(jù)課題需要選學參考書籍，查閱手冊、圖表和文獻資料的自學能力。但由于電路比較簡單、定型，又不是真實的生產(chǎn)、科研任務(wù)，所以學生基本上能有章可循，完成起來并不困難。課程設(shè)計不能停留在理論設(shè)計和書面答案上，需要運用實驗檢測手段，使理論設(shè)計逐步完善，做出達到指標要求的實際電路。學生運用所學的知識，動腦又動手，在教師指導(dǎo)下，結(jié)合某一專題獨立地開展電子電路的設(shè)計與實驗，培養(yǎng)和提高分析、解決實際電路問題的能力。它是高等學校電子工程類專業(yè)的學生必須進行的一種綜合性訓練。通過這種綜合訓練，學生可以掌握電路設(shè)計的基本方法，提高動手組織實驗的基本技能，培養(yǎng)分析解決電路問題的實際本領(lǐng)，為以后畢業(yè)設(shè)計和從事電子電路實際工作打下基礎(chǔ)。這里的著眼點是讓學生從理論學習的軌道上逐步引向?qū)嶋H方面來，把過去熟悉的定性分析、定量計算逐步和工程估算、實驗調(diào)整等手段結(jié)合起來，掌握工程設(shè)計的步驟和方法，了解科學實驗的程序和實施方法。通過獨立思（4）掌握常用的儀器、設(shè)備的正確使用方法，學會簡單電路的實驗調(diào)試和整機指標的測試方法，提高學生的動手能力和從事電子電路實驗的基本技能。二．設(shè)計周期：一周三．課程設(shè)計報告課程設(shè)計報告是對學生寫科學論文和科研總結(jié)報告的能力訓練。（3） 設(shè)計內(nèi)容及要求。（7） 組裝調(diào)試的內(nèi)容。④ 調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法。（11） 收獲、體會。課程設(shè)計報告封面見下頁。5．即使是同一組同學，設(shè)計說明書也要求自己獨立完成，不允許抄襲。電子電路的一般設(shè)計過程:由于電子電路種類繁多，使得電路的設(shè)計過程和步驟也不完全相同。下面概要介紹各個步驟的主要工作。注意每個方塊盡可能是完成某一種功能的單元電路，尤其是關(guān)鍵的功能塊的作用與功能一定要表達清楚。在明確每個單元電路的技術(shù)指標的前提下，要分析清楚各個單元電路的工作原理，設(shè)計出各單元電路的結(jié)構(gòu)形式。如果存在問題，還要針對問題作局部調(diào)整。這里需靈活運用過去學過的知識，也需要十分熟悉各種集成電路的性能和指標，注意對新型器件的開發(fā)和利用。每個單元電路的結(jié)構(gòu)、形式確定之后，需對影響技術(shù)指標和參數(shù)的元器件進行計算?？傮w電路圖應(yīng)當包括總體電路原理圖和實際元器件的接線圖?？傮w電路圖盡可能畫在一張圖紙上?？傮w電路圖畫出之后，還要進行認真的審查。它是把理論設(shè)計付諸實踐，制做出符合設(shè)計要求的實際電路的過程。前者還需要考慮電路的布局、制作專門的印刷電路板、焊接和組裝電路等，由于多種實際因素的影響，原來的理論設(shè)計可能要作修改，原來選擇的元器件需要調(diào)整或改變參數(shù)，有時還需要增加一些電路或器件，以保證電路能穩(wěn)定地工作。課程設(shè)計還要求學生對設(shè)計的全過程作出系統(tǒng)的總結(jié)，寫出設(shè)計說明書。所以，完成該設(shè)計任務(wù)至少可以有兩種方案。如果采用石英晶體振蕩器產(chǎn)生脈沖振蕩信號，然后通過分頻便可獲得穩(wěn)定、精確的時基信號。從數(shù)字電路課中可知，振蕩器的頻率和穩(wěn)定度越高，形成的鈔信號就越準確。 （2）秒控制信號產(chǎn)生電路有了秒信號還需要形成秒控制信號，以便控制門電路在一秒鐘的采樣時間內(nèi)，記錄輸入信號的頻率。環(huán)形振蕩器由雙4位寄存器CC4015來實現(xiàn)，其連線圖如圖1．1．6所示。整形電路選用施密特觸發(fā)器CC4093。譯碼器選用CC4511可以直接驅(qū)動發(fā)光H極管數(shù)碼顯示器（即LED數(shù)碼管人由于4511輸出a＿g的信號為高電平有效，所以選用共陰極 LED數(shù)碼管，選取 MR213即可。 五、電路元器件參數(shù)的計算由于整體電路多采用集成電路連接而成，所以需要設(shè)計計算的器件參數(shù)不多，其中只有以下元件要求進行估算和選取： 1．振蕩器R1，C1和C T的選取由CC4060中的反相器與R1，C1和C T、構(gòu)成的晶體振蕩器，R1為反饋電阻，以保證反相器工作在線性放大區(qū)，該阻值不宜太小，一般選在幾兆歐到幾十兆歐。 2．放大電路的R2，R3和R4的選取放大電路的 R2和 R3決定電路的放大倍數(shù)，即 Af＝ 為了保證 U i＜100mV時，能使輸出電壓驅(qū)動后級施密特電路正常工作，由于CC4093觸發(fā)電平，要求輸出電壓Uo＞ 。要求： Ra～Rg ≥ 其中UOH為譯碼輸出的高電平，U DF為發(fā)光二極管正向壓降，I DF為二極管正向電流。否則，在實驗中往往因此使電路出現(xiàn)故障。3) 畫出完整的設(shè)計電路圖?？刹捎们笆鲈碓O(shè)計并行Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器。北京：國防工業(yè)出版社，1985。（2）設(shè)計要求① 畫出電路原理圖（或仿真電路圖）；② 元器件及參數(shù)選擇；③ 電路仿真與調(diào)試；（3）編寫設(shè)計報告 寫出設(shè)計與制作的全過程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會。秒計數(shù)值、分計數(shù)值和時計數(shù)值譯碼顯示時間。當開關(guān)撥到計時側(cè)時，校時電路輸出計時信號；當開關(guān)撥到計時側(cè)時，校時電路輸出校時信號。五、參考元件（1）共陰極LED數(shù)碼管 （2）顯示譯碼器74LS48（3）4MHz石英晶體振蕩器 (4) 計數(shù)器 74LS90(5) 門電路 74LS04,74LS10,74LS00 (6 ) D觸發(fā)器74LS74六、參考文獻1) 《中國集成電路大全》編寫委員會編，中國集成電路大全TTL集成電路。二、 設(shè)計任務(wù)設(shè)計一簡易數(shù)字頻率計，其基本要求是：1)測量頻率范圍1Hz~10Hz，量程分為4檔，即1，10，100，1000。三、 設(shè)計原理及方案頻率的定義是單位時間（1s）內(nèi)周期信號的變化次數(shù)。當其高電平時，計數(shù)器計數(shù)；低電平時，計數(shù)器處于保持狀態(tài)，數(shù)據(jù)送入鎖存器進行鎖存顯示。2)時鐘產(chǎn)生電路時鐘信號是控制計數(shù)器計數(shù)的標準時間信號，其精度很大程度上決定了頻率計的頻率測量精度。1Kz的時鐘脈沖，對其進行3次10分頻，每個10分頻器的輸出信號頻率分別為100Hz，10Hz，1Hz三種時間基準信號。整形后方波的頻率為頻器輸出信號頻率的一半，則對應(yīng)于1Kz，100Kz，10Kz，1Hz的信號，,1s。例如，計數(shù)器的最大量程是1000，對應(yīng)分頻帶器輸出的時間基準信號頻率為1000Hz，周期是1ms。由于計數(shù)器清零是低電平有效，而且計數(shù)器清零必須在單穩(wěn)觸發(fā)信號之后，故延遲反相器是在上述單穩(wěn)電路之后，再加一級單穩(wěn)觸發(fā)電路，且在其輸出端加反相器輸出。計數(shù)器輸出結(jié)果送入鎖存器。北京：國防工業(yè)出版社，1985。該設(shè)計就是針對上述各種要求設(shè)計出的供6名選手參賽使用的數(shù)字式競賽搶答器。此時，電路應(yīng)具備自鎖功能，使別組的搶答開關(guān)不起作用。30秒時仍無人搶答，則報警電路工作表示搶答時間耗盡并禁止搶答。實現(xiàn)這一功能可用觸發(fā)器和鎖存器等。還可以用鑒別出的第一搶答信號控制一個具有兩種工作頻率的交替變化的音頻振蕩器工作，使其推動揚聲器發(fā)出兩個笛音音響，表示該題搶答有效。選手在定時時間內(nèi)搶答時，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示等功能。工作過程：開關(guān)S置于清零端時，RS觸發(fā)器的 端均為０，４個觸發(fā)器輸出置０，使74LS148的 ＝０，使之處于工作狀態(tài)。如有再次搶答需由主持人將Ｓ開關(guān)重新置于“清除”端，然后再進行下一輪搶答。本輸入端用于消隱無效的0。其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率fo＝1．43／［（RI＋2R2）C］，其輸出信號經(jīng)三極管推動揚聲器。 ②當參賽選手按動搶答鍵時，揚聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路停止工作。同時，在定時時間未到時，則“定時到信號”為 1，門G2的輸出=0，使 74LS148處于正常工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)功能①的要求。集成單穩(wěn)觸發(fā)器74LS121用于控制報警電路及發(fā)聲的時間。電 容 —1只，10 uF—2只，100 uF—1只。2. 歷雅萍、易映萍編，《電子技術(shù)課程設(shè)計》，高等教育出版社3. 謝自美主編，《電子線路設(shè)計、實驗、測試》，華中理工出版社4. 任致程主編，《經(jīng)典集成電路400例》，機械工業(yè)出版社5. 彭介華主編，《電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)》，高等教育出版社，2002年出版。三、設(shè)計思路（1）該題的主要任務(wù)是產(chǎn)生一個開鎖信號，而開鎖信號的形成條件是，輸入代碼和已設(shè)密碼相同。（2）在產(chǎn)生開鎖信號后，要求輸出聲、光信號，其中聲音的產(chǎn)生可以由開鎖信號去觸發(fā)一個音響電路，從而使揚聲器工作。內(nèi)部自帶2K字節(jié)可編程FLASH存儲器的低電壓、高性能COMS八位微處理器，89S51單片機矩陣鍵盤控制輸入錯誤鎖定鍵盤延時報警控制電路AT24C02掉電存儲開鎖控制電路指示電路串口顯示電路圖1 單片機控制方案原理框圖電子密碼鎖由單片機電路和機械兩部分組成，此次設(shè)計的電子密碼鎖可以完成密碼的修改、設(shè)定及非法入侵報警、驅(qū)動外圍電路等功能。密碼的存儲用來存儲一位地址加1，密碼位數(shù)減1，當八個地址均存入一位密碼，即密碼位數(shù)減為零時，密碼輸入完畢，此時按下確認鍵，新密碼產(chǎn)生，跳出子程序。在電路中，P1口連接8個密碼按鍵AN1～AN8。本課程采用此種方案。 密碼修改電路由雙刀雙擲開關(guān)S1~S4組成（如圖5所示）, 它是利用開關(guān)切換的原理實現(xiàn)密碼的修改。由于IC1處于計數(shù)狀態(tài)，當用戶按下第一個正確的密碼后，CLK端出現(xiàn)了一個負的下降沿，IC1計數(shù)，Q端輸出為高電平，用戶依次按下有效的密碼，IC2~IC3也依次輸出高電平，送入與門IC5，使其輸出開鎖的高電平信號送往IC13的2腳，執(zhí)行電路