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东北大学秦皇岛分校电子信息系

数字电路课程设计

模拟钟摆电路

专业名称计算机科学与技术

班级学号4080111

学生姓名贺知丁

指导教师李雅珍

设计时间2009.12.21～2009.12.25

课程设计任务书

专业：计算机科学与技术学号：4080111学生姓名（签名）：贺知丁

设计题目：模拟钟摆电路

一、设计实验条件

电子信息系实验室；电脑；EWB仿真软件；面包板；导线若干；

74191一片，7438两片，7400一片，7404一片，7408一片，干电池（4.5V）。

二、设计任务及要求

1；用八个发光二极管组成钟摆形状，发光顺序由先右到左，然后再由左到右循环；

2；最左端后最右端的发光二极管在一个周期里只发光一次，其它的应该发光两次；

3；要求组员明确分工，团结合作让设计更加简洁完美；

4；要求实验的同时巩固所学知识，加深对知识的理解查阅相关资料更多的了解这

方面的知识。

三、设计报告的内容

1.前言

《数字电路》课程设计是继“数字电路”课后开出的实践环节课程，其目的是

训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路能

力，设计建立在硬件和软件两个平台的基础上。硬件平台是可编程逻辑器件，所

选的器件可保存在一片芯片上设计出题目要求的数字电路。软件平台是ALTERA公

司——MAX+PLUSII，通过课程设计，学生要掌握使用EDA（电子设计自动化）工

具设计数字电路的方法，包括设计输入便宜软件仿真下载及硬件仿真等全过程。

2.设计目的

1).过课程设计学生应掌握设计所用硬件电路的工作原理，EDA软件的使

用方法，能够熟练地利用EDA设计、调试数字电路系统，独立完成设计安装、

测试全过程；

2).根据设计课题要求，查阅相关资料；

3).通过设计方案的比较及所得逻辑器件，拿出最优的设计方案；

4).完成电路的安装、测试；

5).编写设计、安装、测试报告。

通过这次设计，能够对数字电路的实验有更深入的了解。学会了相关芯片的

使用，进一步增强从现实生活中抽象出数字电路模型的能力。

3.设计过程

1）分析与设计

根据设计要求，该电路主要部分由计数器和译码器组成。模拟钟摆一个周期

发光二极管需要亮14次，可以用十三进制的计数器对其实现循环，然后用译码器

译码，通过适当的门电路使每一个发光二极管发光。

（1）用555定时器和2个电容以及2个电阻组成多谢振荡器，产生的脉冲周期

约为0.4s；（如图1所示）

图一谐振动器

（2）最后设计出来的电路图如下图所示：

图2模拟钟摆电路

2）硬件安装、调试

（1）、根据仿真电路图，领取相应的元器件，接好电路图。需要注意的是，安装

芯片的时候，注意其正负极，以防烧坏芯片，也要留意接地端。安装二极管的时

候也要注意其正负极。安装之前最好先验证二极管和数码管是否能正常工作。

（2）、一切准备就绪后，打开电源开关，观察其是否如仿真电路一样正常工作。

如仿真电路一样，可以更改所接入的电阻来调试电路，使其达到理想状态。试验

过程中检查电路的导线是否连接实，要确保电路要完全正确，否则就不能如愿工

作。

4.结束语

这次数电课程设计顺利完成，虽然在设计中遇到了很多问题，但最后在大家

的共同努力下，终于迎刃而解。总体来说，这次课程设计使我受益匪浅。在摸索

该如何设计程序使之实现所需功能的过程中，特别有趣,培养了我的设计思维，增

加了实际操作能力。在让我体会到了设计的艰辛的同时，更让我体会到成功的喜

悦和快乐。

通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力，加深了我们

最组合逻辑与时序逻辑电路的认识，进一步加深了对一些常见