【正文】 其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。(2)選擇元器件型號(hào)。自動(dòng)循環(huán)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)框圖如圖21所示。加減控制模塊可由門(mén)電路組成的基本RS觸發(fā)器和其它控制門(mén)電路構(gòu)成。完成由加法計(jì)數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)向減法計(jì)數(shù)。3. 輸出用數(shù)碼顯示。二、設(shè)計(jì)任務(wù)1. 用集成計(jì)數(shù)器實(shí)行3～9自動(dòng)循環(huán)計(jì)數(shù)。設(shè)計(jì)題目二：自動(dòng)循環(huán)計(jì)數(shù)器一、設(shè)計(jì)目的。(4)自擬調(diào)整測(cè)試方法步驟，并進(jìn)行電路調(diào)試，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。(2)選擇元器件型號(hào)，確定元器件的參數(shù)。汽車(chē)尾燈和汽車(chē)運(yùn)行狀態(tài)表11開(kāi)關(guān)控制汽車(chē)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(diǎn)亮燈滅1 0左轉(zhuǎn)彎燈滅按L1L2L3順序循環(huán)點(diǎn)亮1 1臨時(shí)剎車(chē)所有尾燈同時(shí)點(diǎn)亮開(kāi)關(guān)控制電路譯碼電路顯示驅(qū)動(dòng)電路三進(jìn)制計(jì)數(shù)器 圖11汽車(chē)尾燈控制電路設(shè)計(jì)總體框圖圖12 汽車(chē)尾燈示意圖四、可用元器件（可參考附錄） 計(jì)數(shù)器74160/161，譯碼器74LS138，顯示數(shù)碼管，開(kāi)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(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)汽車(chē)尾燈控制電路，要求汽車(chē)尾部左右兩側(cè)各有3個(gè)指示燈(用發(fā)光二極管模擬)，當(dāng)在汽車(chē)正常運(yùn)行時(shí)指示燈全滅；在右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)3個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮；在左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左側(cè)3個(gè)指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮；在臨時(shí)剎車(chē)時(shí)，所有指示燈同時(shí)點(diǎn)亮。、譯碼器的工作原理。3. 根據(jù)電路設(shè)計(jì)和電路調(diào)試情況以及課程設(shè)計(jì)報(bào)告、質(zhì)疑成績(jī)、課程設(shè)計(jì)過(guò)程表現(xiàn)，由指導(dǎo)教師按優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定成績(jī)。每位學(xué)生上交一份課程設(shè)計(jì)報(bào)告。9. 列出參考文獻(xiàn)。7. 總結(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)。6. 硬件電路安裝、調(diào)試。4. 單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算、器件選擇及介紹。2. 設(shè)計(jì)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(jì)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?；電路?jiǎn)單、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(cè)試和維修等。自上向下的設(shè)計(jì)過(guò)程并非處一個(gè)線性過(guò)程，在下—級(jí)定義和描述中往往會(huì)發(fā)現(xiàn)上—級(jí)的定義和描述中的缺陷或錯(cuò)漏，因此必須對(duì)上一級(jí)的定義和描述加以修正，使其更真實(shí)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(jì)，可以用EDA工具、選擇PLD器件來(lái)實(shí)現(xiàn)電路沒(méi)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(lái)實(shí)現(xiàn)，而控制器由于是一個(gè)較復(fù)雜的時(shí)序邏輯系統(tǒng)，很難用傳統(tǒng)的狀態(tài)圖或狀態(tài)表來(lái)描述其邏輯功能。按照這種沒(méi)計(jì)思想，一個(gè)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(shí)現(xiàn)這些子系統(tǒng)，最后把它們連接起來(lái)，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(lái)描述控制器的控制過(guò)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(lái)實(shí)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(lái)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(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能進(jìn)行描述。畫(huà)圖時(shí)應(yīng)綜合考慮各功能之間的配合問(wèn)題，如時(shí)序的協(xié)調(diào)、負(fù)載和匹配，競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)的消除、初始狀態(tài)的設(shè)置、電路的啟動(dòng)等等。這樣可提高電路的可靠件，便于安裝調(diào)試，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。 （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(duì)獨(dú)立模塊，以便直接選用標(biāo)準(zhǔn)SSI、MSI、LSI器件來(lái)實(shí)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?jiǎng)澐挚刹捎糜纱值郊?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(duì)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(jì)，具有設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單、電路調(diào)試方便、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。 近幾年來(lái)，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(jì)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(jiǎn)要介紹。三、數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 數(shù)字電路系統(tǒng)通常是由組合邏輯和時(shí)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(shí)去獨(dú)立完成一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)。（2）通過(guò)實(shí)際電路方案的分析比較、設(shè)計(jì)計(jì)算、元件選取、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，掌握簡(jiǎn)單實(shí)用電路的分析方法和工程設(shè)計(jì)方法。 教師應(yīng)事先準(zhǔn)備好課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、指導(dǎo)學(xué)生查閱有關(guān)資料，安排適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行答疑，幫助學(xué)生解決課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生在理論指導(dǎo)下有所創(chuàng)新，為專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)和日后工程實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)自動(dòng)化教研室 2011年11月一、課程設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)是在教學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一次大規(guī)模綜合性實(shí)驗(yàn)，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(jì)和調(diào)試的方法，增加集成電路應(yīng)用知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力以及分析、解決問(wèn)題的綜合能力。 按照本學(xué)科教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃要求，在學(xué)完專(zhuān)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(jì)，其目的是使學(xué)生更好地鞏固和加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)中小型數(shù)字系統(tǒng)的方法，獨(dú)立完成調(diào)試過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高學(xué)生電路分析和設(shè)計(jì)能力。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1．教學(xué)基本要求要求學(xué)生獨(dú)立完成選題設(shè)計(jì)，掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法；完成系統(tǒng)的組裝配及調(diào)試工作；在課程設(shè)計(jì)中要注重培養(yǎng)工程質(zhì)量意識(shí)，寫(xiě)出課程設(shè)計(jì)報(bào)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(guò)查閱手冊(cè)和有關(guān)文獻(xiàn)資料培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。（3）掌握常用儀器設(shè)備的使用方法，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)調(diào)試，提高動(dòng)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(jì)方法有試湊法和自上而下法。數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能部件，然后用組合邏輯電路和時(shí)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(shí)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(lái)，便構(gòu)成完整的數(shù)字系統(tǒng)。沒(méi)有必要再按照組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法來(lái)設(shè)計(jì)這些電路，可以直接用這些部件來(lái)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(jì)要求，確定系統(tǒng)的總體方案 ，消化設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，明確系統(tǒng)的功能。擬定算法，即選定實(shí)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(shí)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(gè)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(jì)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(gè)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(jì)方法的步驟如下：（1）明確待設(shè)計(jì)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(jì)受控電路及控制器。如果采用A5M圖或MDS圖來(lái)描述控制器的邏輯功能，再通過(guò)程序設(shè)計(jì)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(yǔ)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(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)反復(fù)修改和補(bǔ)充的過(guò)程。四、課程設(shè)