《数字电子技术课程设计》教学大纲
1 课程设计的目的与要求
1.1 教学目的
本课程设计的目的是通过指导学生循序渐进地独立完成数字电路的设计任务，加深学生对理论知识的理解，有效地提高了学生的动手能力，独立分析问题、解决问题能力，协调能力和创造性思维能力。着重提高学生在数字电路应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。学生通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
1.2 教学要求
从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：
（1）让学生初步掌握典型数字电路的试验、设计方法。
根据设计任务、技术指标、对课题进行分析；通过查阅资料、理论计算，得到设计方案；选择元器件，搭接线路，实现方案；分析实验结果，写出设计总结报告。
（2）通过对典型数字电路的设计和仿真，掌握利用EWB软件的分析和设计电路；
（3）培养学生一定的自学能力和独立分析问题、解决问题能力。
通过独立思考问题、查阅工具书、参考文献、寻找解决问题的途径；掌握常用基本电路的调试、
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测试的一般规律、常用测试仪器仪表的使用；对设计结果独立进行分析、评价。
（4）让学生树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风。具有一定生产观、经济观和全局观。
2 课程设计的内容
2.1 课程设计题目的选择
学生可根据自己的兴趣、爱好、能力等实际情况选择一道题目进行设计。
2.2 课程设计的题目及要求
2.2.1 题目一：智力竞赛抢答装置
（1）基本功能
①4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应。
②给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。
③抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
④抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续0.5秒。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续0.5秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器
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上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
⑤如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续0.5秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。
（2）设计成果要求
①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能。
②设计报告一份。
（3）主要器件
74LS175、74LS20、74LS00、CC40192、CC4511、七段LED数码管、蜂鸣器
2.2.2 题目二：多功能数字钟
（1）基本功能
①用七段LED数码管以十进制显示“时”、“分”、“秒”；
②计时计数器用24进制计时电路；
③可手动校时，能分别进行时、分的校正；
④整点报时。
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（2）设计成果要求
①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能。
②设计报告一份。
（3）主要器件
74LS00、555、74LS90、CC4511、CC40192、七段LED数码管
2.2.3 题目三：（1）基本功能
312位直流数字电压表
①量程：一档：+1.999V～0～－1.999V
二档: +19.99V～0～－19.99V
②用七段LED数码管显示读数，做到显示稳定、不跳变。
③保持/测量开关：能保持某一时刻的读数。
④指示值与标准电压表示值误差最低位在5之内。
（2）设计成果要求
①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能。
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②设计报告一份。
（3）主要器件
CC14433、MC1413、MC1403、CC4511、七段LED数码管器
2.2.4 题目四：数字频率计
（1）基本功能
①测量的频率范围0～999999Hz，分辩率为1Hz。
②用七段LED数码管显示读数，做到显示稳定、不跳变。
③被测信号为方波信号。
（2）设计成果要求
①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能。
②设计报告一份。
（3）主要器件
CC4553、CC4013、CC40106、CC4551、七段LED数码管
2.2.5 题目五：拔河游戏机
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（1）基本功能
①拔河游戏机需用9个发光二极管排列成一行，开机后只有中间一个点亮，以此作为拔河的中心线，游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。移到任一方终端二极管点亮，这一方就得胜，此时双方按键均无作用，输出保持。只有经复位后才使亮点恢复到中心线，比赛才可重新开始。
②用七段LED数码管显示胜者的盘数
（2）设计成果要求
①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能。
②设计报告一份。
（3）主要器件
CC4514、CC40193、CC4518、CC4081、CC4030、CC4011、CC4511、七段LED数码管
2.2.6 题目六：交通灯控制电路设计
（1）基本功能
①用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
②当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。
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③主干道在支干道无车时放行；如支干道有车则主干道每次放行60s，支干道放行30s。
④在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外。
（2）设计成果要求
①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能。
②设计报告一份。
（3）主要器件
74LS138、74LS153、74LS00、555、74LS161、CC4020
2.2.7 题目七：倒计时数字显示器
（1）基本功能
①采用倒计时方式定时，最大定时范围60分钟。时钟信号源要精度较高。②定时时间可以快速对分、秒分别预置。
③数字式显示剩余时间的分、秒。
④定时时间到，能提前十秒提供类似“的、的、的、的、的、的、的、的、的、答”声响提示。 7
（2）设计成果要求
①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能。
②设计报告一份。
（3）主要器件
CC40106、CC40192、CC4020、CC4511、CC4068、74LS20、七段LED数码管
2.2.8 题目八：自动日历表
（1）基本功能
由电子电路实现一个自动日历，完成大月31天，小月30天，二月28天的自动调节功能：
①用两片十进制计数器级联构成日计数器。再用两片十进制计数器级联构成月计数器。
②日计数器置数（复位）后应为1。月计数器应为12循环计数。
③设计一个1Hz的脉冲作CP。
（2）设计成果要求
①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能。
②设计报告一份。
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（3）主要器件
CC40192、555、74LS20、CC4030、74LS153、CC4511、CC40106、CC4020、LED数码管
2.2.9 题目九：彩灯控制器1
（1）基本功能
设计一个彩灯控制器，控制绿黄红三个灯，按一定规律依次点亮：
①绿黄红三个彩灯循环闪亮，变化规律是：全灭－红－黄红－黄－绿黄－绿－绿红－全亮－全灭－…，如此循环。
②设计一个1Hz的脉冲电路，控制各状态转换时间间隔为1秒。
（2）设计成果要求
①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能。
②设计报告一份。
（3）主要器件
74LS74、74LS00、74LS90、555、发光二极管
2.2.10 题目十：彩灯控制器2
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（1）基本功能
①控制围成矩形的8盏彩灯；
②点亮方式既可以顺时针移动，也可逆时针移动，还可逆顺时针交替移动；
③起始状态可以预置；
④移动速度和交替速度可调节。
（2）设计成果要求
①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能。
②设计报告一份。
（3）主要器件
CC4020、CC40194、555、74LS00
2.2.11 题目十一：彩灯控制器3
（1）基本功能
8个彩灯一字排开，彩灯的亮灭图案及顺序按下列8种花样循环进行。设计一个1Hz的脉冲作CP。
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L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8
灭 灭 灭 灭 灭 灭 灭 灭
灭 亮 灭 亮 灭 亮 灭 亮
灭 灭 亮 亮 灭 灭 亮 亮
灭 灭 灭 灭 亮 亮 亮 亮
亮 亮 亮 亮 亮 亮 亮 亮
亮 亮 亮 亮 灭 灭 灭 灭
亮 亮 灭 灭 亮 亮 灭 灭
亮 灭 亮 灭 亮 灭 亮 灭
（2）设计成果要求
①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能。
②设计报告一份。
（3）主要器件
CC4020、CC40193、555、74LS20、74LS138
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3 教学安排
利用2周时间完成该课题。建议安排如下：
（1）理论设计，确定预设计方案——3天。要求画出框图，总体逻辑电路图，提出元器件清单。
（2）安装调试，改进完善——6天。要求在规定时间内安装调试完毕并达到技术指标，布线要求可靠并尽可能整齐。集成块数量要求尽量少。
（3）验收电路——0.5天。各组装调好的电路经老师、组长验收其完成情况，包括功能、布线工艺、集成块数量。
（4）总结交流——0.5天。在分组总结交流的基础上写出课程设计总结报告（1周后交），必要时可以组织一次全班性的交流。
4课程设计的成绩评定
（1）设计成果质量，占总成绩60％；
（2）课程设计期间的表现，占总成绩20％；
（3）设计总结报告，占总成绩20％。
根据系统的任务，完成所要达到的技术性能、精度指标、设计说明书的内容以及方案的论证、工作原理的说明，以及最终电路的实现设定评分办法和评分标准，等级分为优、良、中、及格和不及格5级记分制。
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优秀：电路原理正确，能独立分析、设计和解决实际问题，部分电路有新意，课程设计期间无违纪行为，圆满完成所规定的任务；
良好：能较好地完成课程设计任务，能正确回答问题，课程设计态度端正，实习期间无违纪行为；
中等：能完成基本功能，考核时能正确回答主要问题，课程设计期间无违纪行为；
及格：能完成基本功能，内容基本正确，但电路不够完整、系统。课程设计期间无违纪行为；
不及格：不能实现基本功能的一半以上，或不参加课程设计所规定时间的1/4以下者，或实习期间有严重的违纪行为。
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