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数字逻辑课程设计

一、课程设计目的

《数字逻辑课程设计》是计算机大类学生的必修课之一，是《数字逻辑》课程的一个重要的实践教学环节，它与理论教学和实验教学相结合，培养学生综合运用所学的基础理论和掌握的基本技能来解决实际问题的能力。

课程设计通过完成一个课题的理论设计和实际调试工作，即能加深对所学知识的理解，又能培养综合的实践技能，从而提高分析问题和解决问题的能力。训练学生综合运用学过的数字逻辑的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路的能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

二、课程设计要求

（一）教学要求

1．巩固和加深对数字逻辑各类型电路的设计方法及电子器件所构成电路的理解，并适当拓宽学生在电子线路领域的知识面。

2．初步掌握数字电路的设计、计算方法。能根据系统的技术指标，论证、拟订设计方案；选用合适的电路形式并进行工程计算及选择电路的元器件。

3．培养独立组织实验方案、正确选择使用实验仪器的能力，提高对功能电路和系统的安装调整、测试技术，以及综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。

（二）能力培养要求

1．通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。

2．通过实际电路方案的比较分析、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

3．掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。

4．综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。

5．培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

三、课程设计内容

从参考题目中自选1题进行资料查找和设计，具体课题及要求见附件1。

数码管显示控制器

乒乓球游戏机

智力竞赛抢答器

数字钟

交通灯控制器

四、设计报告的内容和要求

报告的内容包括以下几个方面：

1、课程设计题目：自选题目名称

2、设计任务及主要性能指标和要求

3、电路的设计

（1）根据功能要求构建总体设计方案，比较和选定设计的系统方案，确定整个电路的组成及各单元电路完成的功能，画出系统框图。

（2）单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍。

（3）画出完整的总体电路设计图（器件型号、元件参数应标出）和必要的波形图，并说明电路的工作原理。

4、整理测试数据，分析是否满足设计要求。

5、在安装调试中的方法技巧，遇到的问题、原因及解决方法。

6、元器件清单。

7、总结设计电路的特点和方案的优缺点。

8、设计收获体会

9、参考文献。

设计实验部分根据实际完成的实验内容，按照上面自选题目包括的各部分内容进行编写。

报告要求根据课程设计报告的内容要求认真书写，所有的内容一律用课程设计报告书手写，总页数不得少于15页。

五、课程设计考核方法

1．每位学生独立进行电路设计，在画出基本电路图并经理论验证无错误后在实验室完成电路元器件的安装、调试工作或仿真软件（multisim或其他）进行模拟仿真。

2．每位学生上交一份课程设计报告。

3．在检验设计作品时对学生所设计的内容和相关知识进行质疑和答辩。

4．根据电路设计和电路调试情况以及课程设计报告内容、质量、书写规范性，答辩成绩，由指导教师按照优、良、中、及格、不及格评定成绩。

附录一自选课题参考题目

一、数码管显示控制器

要求：

1．能自动一次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列），1、2、3、4、5、6、7、1（音乐符号序列）；然后再从头循环；

2．打开电源自动复位，从自然数列开始显示。

二、乒乓球游戏机

要求：

1．用8个发光二极管表示球；用两个按钮分别表示甲乙两个球员的球拍；

2．一方发球后，球以固定速度向另一方运动（发光二极管依次点亮），当球达到最后一个发光二极管时，对方击球（按下按钮）球将向相反方向运动，在其他时候击球视为犯规，给对方加1分；双方都犯规时，各自加1分；

3．甲、乙各有一数码管计分；

4、裁判有一个按钮，是系统初始化，每次得分后，按下一次。

三、智力竞赛抢答器

要求：

1．五人参赛每人一个按钮，主持人一个按钮，按下就开始；

2．每人一个发光二极管，抢中者灯亮；

3．有人抢答时，喇叭响两秒钟；

4．答题时限为10秒钟，从有人抢答开始，用数码管倒计时间，0、9、8…1、0；倒计时至0的时候，喇叭发出两秒声响。

四、数字钟

要求：

1．输入10Hz的时钟；（提示：对已经有的kHz频率时钟进行分频）

2．能显示时、分、秒，24小时制；

3．时和分有校正功能；

4．整点报时，喇叭响两秒；

5．可设定夜间某个时段不报时；

注意：硬件资源的节约。

五、交通灯控制器

要求：

1．东西方向为主干道，南北方向为副干道