【正文】 其達(dá)到設(shè)計要求。(2)選擇元器件型號。自動循環(huán)計數(shù)器設(shè)計框圖如圖21所示。加減控制模塊可由門電路組成的基本RS觸發(fā)器和其它控制門電路構(gòu)成。完成由加法計數(shù)自動轉(zhuǎn)向減法計數(shù)。3. 輸出用數(shù)碼顯示。二、設(shè)計任務(wù)1. 用集成計數(shù)器實行3～9自動循環(huán)計數(shù)。設(shè)計題目二：自動循環(huán)計數(shù)器一、設(shè)計目的。(4)自擬調(diào)整測試方法步驟，并進(jìn)行電路調(diào)試，使其達(dá)到設(shè)計要求。(2)選擇元器件型號，確定元器件的參數(shù)。汽車尾燈和汽車運(yùn)行狀態(tài)表11開關(guān)控制汽車運(yùn)行狀態(tài)右轉(zhuǎn)尾燈左轉(zhuǎn)尾燈S1 S2R1R2R3L1L2L30 0正常運(yùn)行燈滅燈滅0 1右轉(zhuǎn)彎按R1R2R3順序循環(huán)點亮燈滅1 0左轉(zhuǎn)彎燈滅按L1L2L3順序循環(huán)點亮1 1臨時剎車所有尾燈同時點亮開關(guān)控制電路譯碼電路顯示驅(qū)動電路三進(jìn)制計數(shù)器 圖11汽車尾燈控制電路設(shè)計總體框圖圖12 汽車尾燈示意圖四、可用元器件（可參考附錄） 計數(shù)器74160/161，譯碼器74LS138，顯示數(shù)碼管，開關(guān)按鈕等。由此得出在每種運(yùn)行狀態(tài)下，各指示燈與給定條件間的關(guān)系，即邏輯功能表11所示。二、設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個汽車尾燈控制電路，要求汽車尾部左右兩側(cè)各有3個指示燈(用發(fā)光二極管模擬)，當(dāng)在汽車正常運(yùn)行時指示燈全滅；在右轉(zhuǎn)彎時，右側(cè)3個指示燈按右循環(huán)順序點亮；在左轉(zhuǎn)彎時，左側(cè)3個指示燈按左循環(huán)順序點亮；在臨時剎車時，所有指示燈同時點亮。、譯碼器的工作原理。3. 根據(jù)電路設(shè)計和電路調(diào)試情況以及課程設(shè)計報告、質(zhì)疑成績、課程設(shè)計過程表現(xiàn)，由指導(dǎo)教師按優(yōu)、良、中、及格、不及格評定成績。每位學(xué)生上交一份課程設(shè)計報告。9. 列出參考文獻(xiàn)。7. 總結(jié)設(shè)計電路的特點和方案的優(yōu)缺點。6. 硬件電路安裝、調(diào)試。4. 單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算、器件選擇及介紹。2. 設(shè)計內(nèi)容及要求。電路圖規(guī)范、邏輯關(guān)系正確，表達(dá)完整清楚。衡量設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)是：工作穩(wěn)定可靠，能達(dá)到所要求的性能指標(biāo)，并留有適當(dāng)?shù)脑Ａ浚浑娐泛唵?、成本低；功耗低；所采用元器件的品種少、體積小且貨源充足；便于生產(chǎn)、測試和維修等。自上向下的設(shè)計過程并非處一個線性過程，在下—級定義和描述中往往會發(fā)現(xiàn)上—級的定義和描述中的缺陷或錯漏，因此必須對上一級的定義和描述加以修正，使其更真實地反映系統(tǒng)的要求和客觀的可能性?，F(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計，可以用EDA工具、選擇PLD器件來實現(xiàn)電路沒汁。受控電路可以根據(jù)其邏輯功能選樣合適的SSI、MSI、LSI功能部件來實現(xiàn)，而控制器由于是一個較復(fù)雜的時序邏輯系統(tǒng)，很難用傳統(tǒng)的狀態(tài)圖或狀態(tài)表來描述其邏輯功能。按照這種沒計思想，一個大的數(shù)字系統(tǒng)，首先被分割成屬于不同層次的許多子系統(tǒng)，再用具體的硬件實現(xiàn)這些子系統(tǒng)，最后把它們連接起來，得到所要求的完整的數(shù)字系統(tǒng)。這種方法的基本思想是：把規(guī)模較大的數(shù)字系統(tǒng)從邏輯上劃分為控制器和受控制器電路兩大部分，采用邏輯流程圖或ASM圖或MDS圖來描述控制器的控制過程，并根據(jù)控制器及受控制電路的邏輯功能，選擇適當(dāng)?shù)腟SI、MSI功能器件來實現(xiàn)。由于系統(tǒng)的輸入變量、狀態(tài)變量和輸出變量的數(shù)目較多，很難用真值表、卡諾圖、狀態(tài)表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖等來完整地、清晰地描述系統(tǒng)的邏輯功能，需要借助于某些工具對所設(shè)計的系統(tǒng)功能進(jìn)行描述。畫圖時應(yīng)綜合考慮各功能之間的配合問題，如時序的協(xié)調(diào)、負(fù)載和匹配，競爭與冒險的消除、初始狀態(tài)的設(shè)置、電路的啟動等等。這樣可提高電路的可靠件，便于安裝調(diào)試，簡化電路設(shè)計。 （3）選擇功能部件去構(gòu)成，將上面劃分的邏輯單元進(jìn)一步分解成若干相對獨立模塊，以便直接選用標(biāo)準(zhǔn)SSI、MSI、LSI器件來實現(xiàn)。 （2）劃分邏輯單元，確定初始結(jié)構(gòu)，建立總體邏輯圖，邏輯單元劃分可采用由粗到細(xì)的方法，先將系統(tǒng)分為處理器和控制器，再按處理任務(wù)或控制功能逐一劃分。如數(shù)據(jù)的輸入輸出方式，系統(tǒng)需要完成的處理任務(wù)等。 試湊法并不是盲目的，通常按下面具體步驟進(jìn)行。對于一些規(guī)模不大，功能不太復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)，選用中、大規(guī)模器件，采用試湊法設(shè)計，具有設(shè)計過程簡單、電路調(diào)試方便、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。 近幾年來，隨著中、大規(guī)模集成電路的迅猛發(fā)展．許多功能部件如數(shù)據(jù)選擇器、譯碼器、計數(shù)器和移位寄存器等器件已經(jīng)大量生產(chǎn)并廣泛使用。下面就這兩種方法作簡要介紹。三、數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法 數(shù)字電路系統(tǒng)通常是由組合邏輯和時序邏輯功能部件組成的，而這些功能部件又可以有各種各樣的SSI(小規(guī)模)、MSI(中規(guī)模)、LSI(大規(guī)模)器件組成。（4）綜合應(yīng)用課程中學(xué)到的理論知識去獨立完成一個設(shè)計任務(wù)。（2）通過實際電路方案的分析比較、設(shè)計計算、元件選取、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，掌握簡單實用電路的分析方法和工程設(shè)計方法。 教師應(yīng)事先準(zhǔn)備好課程設(shè)計任務(wù)書、指導(dǎo)學(xué)生查閱有關(guān)資料，安排適當(dāng)?shù)臅r間進(jìn)行答疑，幫助學(xué)生解決課程設(shè)計過程中的問題。通過實踐教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生在理論指導(dǎo)下有所創(chuàng)新，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和日后工程實踐奠定基礎(chǔ)。自動化專業(yè)《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計指導(dǎo)書自動化教研室 2011年11月一、課程設(shè)計目的課程設(shè)計是在教學(xué)實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一次大規(guī)模綜合性實驗，作為數(shù)字電子技術(shù)課程的重要組成部分，目的是使學(xué)生進(jìn)一步理解課程內(nèi)容，基本掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的方法，增加集成電路應(yīng)用知識，培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力以及分析、解決問題的綜合能力。 按照本學(xué)科教學(xué)培養(yǎng)計劃要求，在學(xué)完專業(yè)基礎(chǔ)課電路原理、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)課程后，應(yīng)進(jìn)行課程設(shè)計，其目的是使學(xué)生更好地鞏固和加深對基礎(chǔ)知識的理解，學(xué)會設(shè)計中小型數(shù)字系統(tǒng)的方法，獨立完成調(diào)試過程，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，提高學(xué)生電路分析和設(shè)計能力。二、課程設(shè)計內(nèi)容與要求1．教學(xué)基本要求要求學(xué)生獨立完成選題設(shè)計，掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法；完成系統(tǒng)的組裝配及調(diào)試工作；在課程設(shè)計中要注重培養(yǎng)工程質(zhì)量意識，寫出課程設(shè)計報告包括調(diào)試中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象的分析和討論。2．能力培養(yǎng)要求（1）通過查閱手冊和有關(guān)文獻(xiàn)資料培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決實際問題的能力。（3）掌握常用儀器設(shè)備的使用方法，學(xué)會簡單的實驗調(diào)試，提高動手能力。（5）培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計方法有試湊法和自上而下法。數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的試湊法 這種方法的基本思想是：把系統(tǒng)的總體方案分成若干個相對獨立的功能部件，然后用組合邏輯電路和時序邏輯電路的設(shè)汁方法分別設(shè)汁并構(gòu)成這些功能部件，或者直接選擇合適的路SSI、MSI、LSI器件實現(xiàn)上述功能，最后把這些已經(jīng)確定的部件按要求拼接組合起來，便構(gòu)成完整的數(shù)字系統(tǒng)。沒有必要再按照組合邏輯電路和時序邏輯電路的設(shè)計方法來設(shè)計這些電路，可以直接用這些部件來構(gòu)成完整的數(shù)字系統(tǒng)。因此目前仍被廣泛使用。 （1）分析系統(tǒng)的設(shè)計要求，確定系統(tǒng)的總體方案 ，消化設(shè)計任務(wù)書，明確系統(tǒng)的功能。擬定算法，即選定實現(xiàn)系統(tǒng)功能所遵循的原理和方法。邏輯單元大小要適當(dāng)，以功能比較單一，易于實現(xiàn)且便于進(jìn)行方案比較為原則。器件的選擇應(yīng)盡量選用MSI和LSI。（4）將功能部件組成數(shù)字系統(tǒng)，連接各個模塊，繪制總體電路圖。數(shù)字系統(tǒng)自上而下的設(shè)汁方法自上而下(或自頂向下)的設(shè)計方法適合于規(guī)模較大的數(shù)字系統(tǒng)。通常采用的工具有：邏輯流程圖、算法狀態(tài)機(jī)ASM流程圖（Algorithmic State Machine chart）、助記文件狀態(tài)圖(Mnemonic Documented State Diagrams )等。而控制器或受控制器本身又分別可以看成一個子系統(tǒng)，所以邏輯劃分的工作還可以在控制器或受控制器內(nèi)部多重進(jìn)行。自上而下設(shè)計方法的步驟如下：（1）明確待設(shè)計系統(tǒng)的邏輯功能；（2）擬定數(shù)字系統(tǒng)的總體方案；（3）邏輯劃分，即把系統(tǒng)劃分成控制器和受控電路兩大部分，并規(guī)定其具體的邏輯要求，但不涉及具體的硬件電路，如圖一所示：圖一 數(shù)字系統(tǒng)的邏輯劃分 （4）設(shè)計受控電路及控制器。如果采用A5M圖或MDS圖來描述控制器的邏輯功能，再通過程序設(shè)計反復(fù)比較判斷各種方案，則不可受條件限制地導(dǎo)出控制器的最注方案。這是可以將上面的描述直接轉(zhuǎn)換成EDA工具使用硬件描述語言送入汁算機(jī)，由EDA完成邏輯描述、邏輯綜合及仿真等工作，完成電路設(shè)計。整個設(shè)計過程是一個反復(fù)修改和補(bǔ)充的過程。四、課程設(shè)