【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(zhǔn)電壓源 TL431七、 參考文獻(xiàn)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(jìn)制輸出的并行A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)當(dāng)ｎ＝４時(shí)，電路需要16（２4）個(gè)精密電阻、16（２4）個(gè)比較器。二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1) 設(shè)計(jì)4位二進(jìn)制輸出的并行A/D轉(zhuǎn)換器；2) 設(shè)計(jì)8位二進(jìn)制輸出的并行A/D轉(zhuǎn)換器。由于上面分析電路時(shí)給出的都是原理電路，許多控制端都沒有在圖中標(biāo)出，畫總電路圖時(shí)，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(jì)數(shù)、譯碼和顯示電路由于頻率計(jì)的測量范圍是1～9999HZ，因此采用四只二——十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，可選用兩塊雙 BCD同步加法計(jì)數(shù)器 CC4518。為了使放大電路與邏輯電路相容，應(yīng)當(dāng)選用單電源供電的運(yùn)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(jì)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(gè)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(jì)題目簡單數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)二、技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)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(jì)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(xì)表。課程設(shè)計(jì)的電路安裝，應(yīng)根據(jù)題目的要求和教學(xué)條件，可以制作出實(shí)際的電子電路裝置，也可以利用實(shí)驗(yàn)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(jì)的重要環(huán)節(jié)。電源線和地線盡可能統(tǒng)一，并標(biāo)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(shí)要注意布局合理。四、畫出預(yù)設(shè)計(jì)總體電路圖根據(jù)單元電路的設(shè)計(jì)、計(jì)算與元器件選取的結(jié)果，畫出預(yù)設(shè)計(jì)的總體電路圖?？梢姡娐吩O(shè)計(jì)中有時(shí)要經(jīng)過這樣多次的反復(fù)修正和完善。當(dāng)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(gè)單元各自的功能是否能實(shí)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(gè)方塊，往往是由一個(gè)主要單元電路組成的，它的性能指標(biāo)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(jì)算；畫出并設(shè)計(jì)總體電路圖；電路的安裝與調(diào)試；確定實(shí)際的總體電路等。所以，要求設(shè)計(jì)者應(yīng)把精力從單元電路的設(shè)計(jì)與計(jì)算，轉(zhuǎn)移到整體方案的設(shè)計(jì)上來，不斷熟悉各種集成電路的性能、指標(biāo)，根據(jù)總體要求恰當(dāng)選取集成器件，合理地進(jìn)行連接實(shí)驗(yàn)，完成總體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。4．設(shè)計(jì)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(xiàn)。③ 測試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)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(jì)報(bào)告及評分標(biāo)準(zhǔn)一．設(shè)計(jì)分組：三人一組，每組選一個(gè)組長。通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，幫助學(xué)生逐步建立正確的生產(chǎn) 初步掌握簡單實(shí)用電路的分析方法和工程設(shè)計(jì)方法。（2）培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)課題需要選學(xué)參考書籍，查閱手冊、圖表和文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力。但由于電路比較簡單、定型，又不是真實(shí)的生產(chǎn)、科研任務(wù)，所以學(xué)生基本上能有章可循，完成起來并不困難。課程設(shè)計(jì)不能停留在理論設(shè)計(jì)和書面答案上，需要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)檢測手段，使理論設(shè)計(jì)逐步完善，做出達(dá)到指標(biāo)要求的實(shí)際電路。學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識，動腦又動手，在教師指導(dǎo)下，結(jié)合某一專題獨(dú)立地開展電子電路的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)和提高分析、解決實(shí)際電路問題的能力。它是高等學(xué)校電子工程類專業(yè)的學(xué)生必須進(jìn)行的一種綜合性訓(xùn)練。通過這種綜合訓(xùn)練，學(xué)生可以掌握電路設(shè)計(jì)的基本方法，提高動手組織實(shí)驗(yàn)的基本技能，培養(yǎng)分析解決電路問題的實(shí)際本領(lǐng)，為以后畢業(yè)設(shè)計(jì)和從事電子電路實(shí)際工作打下基礎(chǔ)。這里的著眼點(diǎn)是讓學(xué)生從理論學(xué)習(xí)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(jì)算逐步和工程估算、實(shí)驗(yàn)調(diào)整等手段結(jié)合起來，掌握工程設(shè)計(jì)的步驟和方法，了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的程序和實(shí)施方法。通過獨(dú)立思（4）掌握常用的儀器、設(shè)備的正確使用方法，學(xué)會簡單電路的實(shí)驗(yàn)調(diào)試和整機(jī)指標(biāo)的測試方法，提高學(xué)生的動手能力和從事電子電路實(shí)驗(yàn)的基本技能。二．設(shè)計(jì)周期：一周三．課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)報(bào)告是對學(xué)生寫科學(xué)論文和科研總結(jié)報(bào)告的能力訓(xùn)練。（3） 設(shè)計(jì)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(jì)報(bào)告封面見下頁。5．即使是同一組同學(xué)，設(shè)計(jì)說明書也要求自己獨(dú)立完成，不允許抄襲。電子電路的一般設(shè)計(jì)過程:由于電子電路種類繁多，使得電路的設(shè)計(jì)過程和步驟也不完全相同。下面概要介紹各個(gè)步驟的主要工作。注意每個(gè)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(dá)清楚。在明確每個(gè)單元電路的技術(shù)指標(biāo)的前提下，要分析清楚各個(gè)單元電路的工作原理，設(shè)計(jì)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(yùn)用過去學(xué)過的知識，也需要十分熟悉各種集成電路的性能和指標(biāo)，注意對新型器件的開發(fā)和利用。每個(gè)單元電路的結(jié)構(gòu)、形式確定之后，需對影響技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)的元器件進(jìn)行計(jì)算。總體電路圖應(yīng)當(dāng)包括總體電路原理圖和實(shí)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(jìn)行認(rèn)真的審查。它是把理論設(shè)計(jì)付諸實(shí)踐，制做出符合設(shè)計(jì)要求的實(shí)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(shí)際因素的影響，原來的理論設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)還要求學(xué)生對設(shè)計(jì)的全過程作出系統(tǒng)的總結(jié)，寫出設(shè)計(jì)說明書。所以，完成該設(shè)計(jì)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(shí)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(zhǔn)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(shí)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(shí)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(jì)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(jì)計(jì)算的器件參數(shù)不多，其中只有以下元件要求進(jìn)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(shí)，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(shí)驗(yàn)中往往因此使電路出現(xiàn)故障。3) 畫出完整的設(shè)計(jì)電路圖?？刹捎们笆鲈碓O(shè)計(jì)并行Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器。北京：國防工業(yè)出版社，1985。（2）設(shè)計(jì)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(jì)報(bào)告 寫出設(shè)計(jì)與制作的全過程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會。秒計(jì)數(shù)值、分計(jì)數(shù)值和時(shí)計(jì)數(shù)值譯碼顯示時(shí)間。當(dāng)開關(guān)撥到計(jì)時(shí)側(cè)時(shí)，校時(shí)電路輸出計(jì)時(shí)信號；當(dāng)開關(guān)撥到計(jì)時(shí)側(cè)時(shí)，校時(shí)電路輸出校時(shí)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(jì)數(shù)器 74LS90(5) 門電路 74LS04,74LS10,74LS00 (6 ) D觸發(fā)器74LS74六、參考文獻(xiàn)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(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一簡易數(shù)字頻率計(jì)，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(jì)原理及方案頻率的定義是單位時(shí)間（1s）內(nèi)周期信號的變化次數(shù)。當(dāng)其高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)；低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器處于保持狀態(tài)，數(shù)據(jù)送入鎖存器進(jìn)行鎖存顯示。2)時(shí)鐘產(chǎn)生電路時(shí)鐘信號是控制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號，其精度很大程度上決定了頻率計(jì)的頻率測量精度。1Kz的時(shí)鐘脈沖，對其進(jìn)行3次10分頻，每個(gè)10分頻器的輸出信號頻率分別為100Hz，10Hz，1Hz三種時(shí)間基準(zhǔn)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(jì)數(shù)器的最大量程是1000，對應(yīng)分頻帶器輸出的時(shí)間基準(zhǔn)信號頻率為1000Hz，周期是1ms。由于計(jì)數(shù)器清零是低電平有效，而且計(jì)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(jì)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(jì)就是針對上述各種要求設(shè)計(jì)出的供6名選手參賽使用的數(shù)字式競賽搶答器。此時(shí)，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(shí)仍無人搶答，則報(bào)警電路工作表示搶答時(shí)間耗盡并禁止搶答。實(shí)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(gè)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(yáng)聲器發(fā)出兩個(gè)笛音音響，表示該題搶答有效。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚(yáng)聲器提示等功能。工作過程：開關(guān)S置于清零端時(shí)，RS觸發(fā)器的 端均為０，４個(gè)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(jìn)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(yáng)聲器。 ②當(dāng)參賽選手按動搶答鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。同時(shí)，在定時(shí)時(shí)間未到時(shí)，則“定時(shí)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(shí)現(xiàn)功能①的要求。集成單穩(wěn)觸發(fā)器74LS121用于控制報(bào)警電路及發(fā)聲的時(shí)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(jì)》，高等教育出版社3. 謝自美主編，《電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、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(jī)械工業(yè)出版社5. 彭介華主編，《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，高等教育出版社，2002年出版。三、設(shè)計(jì)思路（1）該題的主要任務(wù)是產(chǎn)生一個(gè)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(gè)音響電路，從而使揚(yáng)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(jī)矩陣鍵盤控制輸入錯(cuò)誤鎖定鍵盤延時(shí)報(bào)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(jī)控制方案原理框圖電子密碼鎖由單片機(jī)電路和機(jī)械兩部分組成，此次設(shè)計(jì)的電子密碼鎖可以完成密碼的修改、設(shè)定及非法入侵報(bào)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(dāng)八個(gè)地址均存入一位密碼，即密碼位數(shù)減為零時(shí)，密碼輸入完畢，此時(shí)按下確認(rèn)鍵，新密碼產(chǎn)生，跳出子程序。在電路中，P1口連接8個(gè)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(shí)現(xiàn)密碼的修改。由于IC1處于計(jì)數(shù)狀態(tài)，當(dāng)用戶按下第一個(gè)正確的密碼后，CLK端出現(xiàn)了一個(gè)負(fù)的下降沿，IC1計(jì)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