《数字电路与逻辑设计》考试大纲

《数字电路与逻辑设计》考试大纲（精选8篇）

《数字电路与逻辑设计》考试大纲 篇1

《数字电路与逻辑设计》考试大纲

（一）基本要求

1.掌握二进制、八进制、十进制、十六进制及其转换方法，掌握常用编码及其表示十进制数的方法，掌握逻辑代数的逻辑运算、公式和规则，掌握逻辑函数及其表示方法，掌握逻辑函数的化简方法；

2.掌握TTL、CMOS逻辑门的逻辑功能、电气特性、应用和使用注意事项；

3.掌握组合逻辑电路的特点，掌握用传统方法分析和设计组合逻辑电路，重点掌握常见中规模组合逻辑器件（MSI）（译码器、数据选择器、运算电路）的逻辑功能和应用，了解组合逻辑电路中的冒险现象；

4.掌握触发器的分类和逻辑功能，重点掌握主从型、边沿型触发器的特点和应用；

5.掌握时序逻辑电路的特点，掌握时序逻辑电路的分析方法和设计方法，重点掌握常见中规模时序逻辑器件（MSI）（CT74160、CT74161、CT74163、CT7490、CT74194）的逻辑功能和用SSI、MSI器件构成任意模值计数分频器的方法；

6.熟悉半导体存储器（SAM、ROM、RAM）的结构特点、工作原理和扩展方法，掌握ROM、PROM阵列在组合逻辑设计中的应用；了解可编程逻辑阵列（PLA）实现组合和时序逻辑的方法；

7.掌握脉冲信号和脉冲电路的特点，掌握施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器等脉冲电路的应用，掌握用555定时器构成的施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器等脉冲电路的工作原理、波形分析及主要参数的估算。

（二）指定参考书：

《数字电路与逻辑设计》 邹虹主编 人民邮电出版社 2008

《数字电路与逻辑设计》考试大纲 篇2

《数字电路与逻辑设计》是电子、信息、计算机等专业的一门非常重要的学科基础课。学习本课程是为了给《微机系统与接口技术》、《单片机原理与应用》、《数字信号处理》、《自动控制》等后续课程打下基础。本课程具有很强的逻辑推理和实践性,能培养学生的思维能力和适应工作和科研的动手能力。它的任务是使学生掌握数字逻辑的基本理论,了解常用数字器件的结构、工作原理、逻辑功能和使用方法,掌握数字电路的分析、设计方法。当前科学技术的发展非常迅速,特别是电子技术、计算机技术的发展更是日新月异。因此,数字电路与逻辑设计课程也需要经历一场与时俱进的教学变革;同时多年来,我们通达学院一直依靠母体高校的课程体系,比较注重教学内容的理论性和系统性,注重理论知识的灌输。但是,独立学院的人才培养模式应该定位于“应用+技能+素质”型。这种培养模式是以能力为中心,以适应社会需求为目标,以培养技术应用能力为主线,以学生未来发展潜力为着眼点来设计人才培养的知识结构、能力结构和素质结构,努力为社会培养综合素质较高、适用面较宽、技术应用能力较强的高素质的应用型、技能型人才。所以,也必须进行课程的改革。

当前教学存在的问题表现在以下几个方面。

(1)对以电工基础及电子电路为基本的理论基础知识,由于其逻辑性极强、极具抽象性、并枯燥无味,学生都感到难学、学不懂、不会学,并且,普遍都掌握不好,从而对各种电子产品的结构特别是在电路结构、电路工作原理分析方面,更是觉得困难重重,所以大部分学生在学习的过程中,对理论知识都感到难以学懂。

(2)课堂秩序较差大班课堂由于人数较多,学生之间的相互干扰程度高,所以课堂秩序差,纪律涣散。很多学生把大班课堂当作是可以放松的“休闲课”,严重影响了教学质量。

(3)教学手段亟待改进。目前,《数字电路与逻辑设计》课程的教学方式基本上还是比较传统的。随着教育教学技术手段的发展,《数字电路与逻辑设计》课程也应当积极探索教学方法和手段的改革,利用计算机技术、多媒体技术等,实现课程的教学方式的现代化。

(4)《数字电路与逻辑设计》是电子、信息、计算机等专业的一门非常重要的专业基础课。近年来,随着微电子、计算机和信息处理技术的飞速发展以及新世纪对人才培养目标的重新定位,因此,数字电路与逻辑设计课程也收到了一定的影响。

(5)独立学院的学生群体与一般高校学生相比,由于家庭、学校教育环境的差异,以及个人发展方向的不同,呈现出自身的特点。根据近几年的调查,可以归纳为“政治热情高,学习热情低”、“学习目标高,学习自觉性低”、“活动参与意识高,组织观念低”、“自我中心意识高,自律意识低”、“家庭经济收入高,责任意识低”等特征。这“五高五低”的归纳虽然不完全准确、完整,但至少说明以下几点:(1)由于相对优越的家庭教育,他们有较为宽广的视野和知识素养,易于接受新思想、新事物:(2)由于学习自觉性较低,对知识的深入把握、对问题的深入思考以及刻苦钻研精神相对缺乏,使他们在激烈竞争的创新活动中犹豫徘徊;(3)强烈的自我表现欲和团队观念集体意识的缺乏,极大地限制了他们才能的发挥。

2 提高教学质量和效果的策略

(1)加强课堂管理,对学生进行适当的听课方法指导。

《数字电路与逻辑设计》是大班教学,大班教学的最大弊病就是课堂管理差,教师应和学生的辅导员加强联系,建立有效的课堂管理与监督机制。对于睡觉、看报、迟到等课堂不良现象教师要大胆管理,对于距离教师边、远、后的学生,教学过程中也要格外关注,以达到全班学生全面发展的目的。

为了最大限度地提高学生的听课效率,教师在采取科学地讲授方法的同时,还必须加强对学生听课方法的指导。听课方法的基本要求是善听、善思、善记。善听,即注意理解教师讲授的基本内容,善于把握教师的讲课方式,了解教师讲的教材上没有的新材料、新观点、新方法。善思,即善于通过自己的思考,将教师对教材的理解转化为自己对教材的理解,同时领会教师讲授中所使用的方法,从中吸取有价值的东西。善记,即善于做听课笔记。它是以善听、善思为基础的活动,所记的东西应是讲授的要点、教材上没有的材料和观点、自己认为精彩的地方以及存在的问题。引导学生学会这些听课方法,能够灵活应用这些方法,从而达到培养学生的创造能力、训练学生思维的深刻性和创造性的目的[1]。

(2)改革教学方法。

任课教师充分利用学校优良的教学条件,采用多种形式的课堂教学,活跃课堂气氛,激发学生的学习热情。

(1)以计算机技术为核心的教学技术手段的运用,将为课程改革注入强大的动力。我们应当充分利用计算机技术加强教学手段和教学方法的改革。我们可以在本课程教学中引入计算机工具软件,例如将EDA软件引进课堂,做到教、学、练、用四位一体的全面训练。数字逻辑电路研究的就是电路的分析与设计方法,在理论授课的同时,如果能借助E W B、M A X+P L U SⅡ等E D A软件来进行辅助教学,学生便可以通过观察仿真结果,轻松的理解比较抽象的理论知识,使抽象电路投影与平面电路图在学生的头脑中形成清晰的印象,从而使学生建立起良好的感性认识。同时教师也在潜移默化中使学生掌握了先进的电子电路分析与设计的方法,达到事半功倍的教学效果。

(2)利用多媒体技术辅助电子教学;

多媒体技术是运用计算机对文本、图形、图像、动画和声音多种媒体信息进行综合处理与控制,使之变成图、文、声三位一体的集成,并可直接输出的技术。对信息进行加工处理,显示与重放;模拟、仿真与动画技术的应用可以使一些在普通条件下无法实现或无法观察到的过程生动、形象的显示出来,可以大大增强学生对看不到、摸不着的抽象事物、过程的理解和感受。例如:可以利用F L A S H、A u t o C A D等计算机绘图软件在备课时制作出教学内容素材,利用Power Point软件制作出电子教案。课堂教学中,可以根据教学情况随时选用各种电子电路,并在电子电路中讲解,达到传统教学中所无法实现的效果。这样可以不但彻底的从传统板书绘图中解脱出来,节约了大量时间,而且可游刃有余的组织教学,增大课堂上信息交流量,同时让学生对复杂的内容有了感性的认识,激起了学生的兴趣。

(3)再比如在讲解A/D、D/A时,我们可以以日常生活中的电话等课题为例,精心组织课堂讨论,激发学生的学习热情,开拓学生的思维[2]。

(4)经过市场调查,我们发现,目前用人单位对人才能力的要求更大部分是专在某个方面,而非广而浅。所以通过开设选修课,在此基础上,让学生运用所学的知识开展设计竞赛,通过奖金和荣誉来激发学生学习的兴趣,培养了他们的动手能力,同时也了培养他们的独立思考和创新能力,这样就能缩短了理论知识和社会应用之间的差距,让学生走上社会能更快的适应自己的岗位。

(5)重视作业批改,注重信息反馈。

作业是反映学生各方面信息的一面镜子,也是师生情感交流的一个平台。批改作业是教师的一项常规工作,是课堂教学的延续。它能督促学生巩固知识、夯实基础、查漏补缺,也能帮助教师掌握学生情况,调整教学进度,选择教学方法。我们可以把数字逻辑电路课程的作业分为两类,一类是书面作业,要求所有的学生每次都要上交的,这样虽然教师会辛苦些,但是可以了解全班学生对所学知识的掌握情况;另一类作业是E D A设计题目,这类作业不需交给教师检查,学生自己就可以通过仿真结果验证作业的正确与否,EDA设计作业不但减轻了教师的负担,而且使学生将所学理论知识应用到了实践中,大大提高了自己的动手能力[1]。

(3)教学内容的改革。

(1)通过进行社会调研,了解市场需求、社会前沿技术,在经典内容的基础之上,把新技术和新内容不断地注入到课程中。如:大规模可编程逻辑器件(CPLD、FPGA)、硬件描述语言(VHDL、Verilog)、EDA工具(Multisim、Quartus II、ISE Fundation、isp LEVER)、现代数字设计方法等;目前,社会上这些类的人才需求量比较大。所以,我们在教学中可以增加可编程逻辑器件、数字系统设计、VHDL等新技术和新内容的讲解,比如我们在讲述可编程逻辑器件时,可以讲解可编程逻辑器件的新发展,比如FPGA等,让学生了解社会的发展趋势[3]。或者对这些知识点(包括:数字系统设计、PLD、硬件描述语言等)开设新的课程,让其成为通信专业、信息工程等专业的必选课,这部分32学时,而传统内容部分48学时,分两个学期开设,这同时解决了《数字电路与逻辑设计》内容多、学时少的尴尬局面,从而让学生更好的掌握知识和技能,满足社会的需求。

(2)克服理论性过重的倾向。独立学院倾向于培养应用型人才,应用型人才的培养应加强基础课程教学内容的应用性部分,同时侧重专业知识的加强和实践应用能力的培养。如果强调课程的理论性和知识的系统性,不仅没有实际意义,而且在实施过程中也很难做到。所以,从实际出发,改革课程内容,打破学科性、减少理论性势在必行。例如:1)数字逻辑理论部分,以建立必要的概念为一种尺度,目前有比较多的计算机软件可以对逻辑函数自动化简(比如:卡诺图软件),所以我们不必在逻辑函数运算和各种化简方法上花大量理论课时,让学生了解最基本的化简方法就可以了。2)逻辑门部分,也只需按建立基本概念来处理,不必详细讲解各种逻辑门内部电路的原理。3)数制和码制部分,这里面有些知识点在先修课程中已经介绍过,不必再次详细讲解。4)触发器部分,对于我们独立学院的学生来说重工程应用,所以我们只要了解触发器内部的结构及工作原理等。

(4)鼓励学生继续深造。

有的学生因为有一两门课是弱项,在高考中拖了后腿,或者其余的某种原因导致总分偏低而进了独立学院,所以对于这些学生我们要积极鼓励他们考研继续深造,提高他们学习的积极性;同时我们可以对他们进行适当的辅导。

3 结语

总之,《数字电路与逻辑设计》课程改革,对教师的教学能力提出了更高的要求,同时对学生也提出了要求。但只要教育工作者和学生共同努力,不断总结教学和学习过程中的经验教训,具体问题具体分析,大胆尝试适合我们独立学院和社会发展的教学方法,并将其有效地运用到教学当中去,必将取得良好的教学效果,更有利于素质教育的实施。

参考文献

[1]张弛.美国大学与学院的生师比和班级规模[J].教育发展研究,2002(1):66～69.

[2]朱幼莲.数字电路课程的教学改革与实践[J].江苏技术师范学院学报,2005(11):4.

《数字电路与逻辑设计》考试大纲 篇3

关键词：数字电路，Matlab/Simulink仿真，同步RS触发器

中图分类号：TN702 文献标识码：B

1. 引言

数字电路与逻辑设计课程[1]是工科电子信息类与电气工程类专业的专业基础课，对学习后续相关专业课起着不可替代的作用。该门课程的教学一般包含理论教学、实验教学和课程设计等教学环节。通常情况下，完成一定内容的理论教学后，再安排相关实验课程，在实验板上搭建具体的硬件电路或专用的数字电路实验仪器进行测试、修改和完善。但是，这些方法往往面临连线多、易于出现错误或需要反复调试，难以排查错误等问题，这种教学方式会导致学生对所学内容的感性认知较差，从而较低对课堂理论教学的积极性。因此，引入虚拟仿真软件势在必行。

Matlab[2]集算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括Matlab和Simulink[3]两大部分，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等诸多领域。

针对目前课堂教学的问题，采用Matlab/ Simulink仿真工具进行数字电路的调试、仿真与验证，可以有效避免传统方法的容易出现的各种缺点，同时还能在省时、省力的条件下使课堂的讲解更加生动，更易被学生理解。因此，本文通过同步RS触发器为例介绍Matlab软件实现数字电路仿真的方法。

2. 电路设计与仿真

数字电路按照功能划分，可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。二者之间最重要的区别是时序电路中通常还需要对数据进行存储，这一功能通常是由触发器来实现的。触发器是时序逻辑电路的基本逻辑部件，它有两个稳定的逻辑状态，即状态0和状态1。根据输入端信号的不同，触发器可具有置0、置1、状态保持等功能。当输入信号消失后，触发器的状态能够保持不变。因此，触发器具有实现1位二值信号的记忆的功能。

触发器可以按照逻辑功能的不同，分为同步RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等。其中同步RS触发器是学习其它触发器的基础，因此，下面将介绍如何用Matlab/Simulink仿真工具实现同步RS触发器的相关功能。

2.1 基本原理

由与非门组成的同步RS触发器的电路图如图1所示，其真值表如表1所示。

其中， 是约束条件，表示 和 不能同时为0。

2.2 仿真实现

由于同步RS触发器的功能和组合逻辑电路的学习相比差异较大，不易于学生的理解，因此，在课堂学习的过程中通过Simulink软件模拟同步RS触发器，从而强化学生对同步RS触发器功能的理解。同步RS触发器的仿真步骤如下：

首先，添加模块。在Matlab软件中运行Simulink模块，再打开模块浏览器，再采用Simulink模块库中的标准模块来构建同步RS触发器模型。鉴于激活模块需要放到Subsystem中的设计区域中，因此先将Connections模块库中的Subsystem功能模块复制到设计区域内，再进入Subsystem的设计区域进行设计。

具体而言，通过4个与非逻辑（NAND模块）组成。同时，还需要在反馈的位置加上两个加法器产生初始值。从而避免产生代数环的错误。另外，还在同步RS触发器的前端添加一个功能激活（enable）模块，使其成为具有时能端的同步RS触发器。

选用Simulink中的logical operator模块和pulse generator模块，并设置各个模块的参数，再将不同的模块通过信号线连接起来，建立同步RS触发器的Simulink仿真模型，其内部结构如图2所示。

输入端R和S接Constant模块，enable接pulse generator，输出数据被导入到Matlab的workspace空间，然后方便调用Matlab的函数显示相应的结果，时序仿真结果如图3所示。

在图3中，其中‘R input和‘S input分别表示R和S端的信号输入。‘enable表示时钟脉冲，‘Q output和‘Q-inverse output分别表示输出信号 和 。

3. 结束语

综上所述，随着电子技术的高速发展，数字电路的形式日趋复杂化，仅依靠传统的课堂教学模式已经逐渐不能满足新技术人才的发展要求。故应利用多种新技术和传统的课堂教学方式相结合，本文采用Matlab/Simulink软件进行仿真：一方面可以弥补课堂教学的不足，加深学生对课堂所讲的概念与工作原理等理论知识的理解；另一方面，也可以克服通过电路元件搭建实验电路带来的不便，如实验室元器件品种、规模、数量的不足，仪器的陈旧老化，实验板电路的单调等问题，电路出现故障后难以调试等问题，不利于学生的创新设计。因此，利用Matlab/Simulink软件进行仿真在日常数字电路与逻辑设计课堂教学中发挥着越来越重要的作用。

参考文献

[1] 王毓银，沈明山. 数字电路逻辑设计[M]. 高等教育出版社， 2006.

[2] 张德丰，丁伟雄，雷晓平. MATLAB 程序设计与综合应用[M]. 清华大学出版社， 2012.

[3] 钟麟，王峰. MATLAB 仿真技术与应用教程[M]. 国防工业出版社， 2004.

数字电路与逻辑设计实验报告 篇4

课程名称

数字电路与逻辑设计

专

业

计算机科学与技术

班

级

姓

名

刘

腾

飞

学

号

09030234

指导教师

王

丹

志

成绩

2010年 年 11月 月 10 日

实验题目：

译码器、数据选择器及其应用

一、实验目的 1、掌握中规模集成译码器与数据选择器的逻辑功能与使用方法

2、熟悉数码管的使用 3、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法 二、实验原理 1 1、中规模集成译码器 74 LS 138

74LS138是集成3线－8线译码器，在数字系统中应用比较广泛。图-1是其引脚排列。其中 A2、A1、A0为地址输入端，0Y～ 7Y为译码输出端，S1、2S、3S为使能端。

图-1 74LS138真值表图-2如下：

图-2 74HC138工作原理为：当S1=1，S— 2+S — 3=0时，器件使能，电路完成译码功能，输出低电平有效。当S=0，S— 2+S — 3=X时，或S1=1, S— 2+S — 3=1,译码器被禁止，所有输出同时为1 2 2、双4 4 选1 1 数据选择器

74LS153 ?

所谓双4选1数据选择器就是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。引脚排列如图-3所示，功能表如图-4所示。

图-3

输入 输出 S—

A1 A0 Q 1 0 0 0 0 X 0 0 1 1 X 0 1 0 1 0 D0 D1 D2 D3 图-4

1S—、2S — 为两个独立的使能端；A1、A0为两个公用的地址输入端；1D0~1D3和2D0~2D3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端；Q1、Q2为两个输出端。

当使能端1S—（2S —）=1时，多路开关被禁止，无输出，Q=0。

当使能端1S—（2S —）=0时，多路开关正常工作，根据地址码A1、A0的状态，将相应的数据D0~D3送到输出端Q。3、8 8 选1 1 数据选择器 74LS151

74LS151为互补输出的8选1数据选择器，引脚排列如图-5所示，功能表如图-6所示。

图-5

图-6 选择控制端（地址端）为A2~A0，按二进制译码，从8个输入数据D0~D7中，选择一个需要的数据送到输出端Q，S— 为使能端，低电平有效。

使能端S— =1时，不论A2~A0状态如何，均无输出，多路开关被禁止。

使能端S— =0时，多路开关正常工作，根据地址码A2、A1、A0的状态选择D0~D7中某一个通道的数据输送到输出端Q。

三、实验设备及器件 ●

硬件：PC机一台 ●

软件：QuartusⅡ5.0集成开发环境 四、实验内容 1.使用74LS138实现逻辑函数 F=A’B’C’+AB’C’+ABC 2.使用74LS151实现逻辑函数 F=AB’+A’B+AB 3.使用74LS153实现逻辑函数 F=A’BC+AB’C+ABC’+ABC

五、实 验过程 1、使用74LS138实现逻辑函数 F=A’B’C’+AB’C’+ABC ① 由74LS138功能表（图-1）可知电路图连接如图-7所示

图-7 ② 经编译检查无错（图-8）

图-8

③ 对其进行仿真，设置好一定仿真时间区域与输入波形后启动仿真器得仿真结果如图-9

图-9 2、使用74LS151实现逻辑函数F=AB’+A’B+AB

①将输入变量C、B、A作为8选1数据选择器的地址码A2、A1、A0。使8选1数据选择器的各个数据输入D0~D7分别与函数F的输出值一一对应，即A2A1A0=CBA、D0=D2=D3=0、D0=D4=D5=D6=D7=1则输出Q便实现了函数AB’+A’B+AB接线图如图-10

图-10 ②经编译检查无错（图-11）

图-11 ③对其进行仿真，设置好一定仿真时间区域与输入波形后启动仿真器得仿真结果如图-12

图-12 3、使用74LS153实现逻辑函数 F=A’BC+AB’C+ABC’+ABC

①函数F有3个输入变量A、B、C，而数据选择器有2个地址端A1、A0少于数据函数输入变量个数，在设计时可任选A接A1，B接A0。接线如图-13

图-13

②经编译检查无错如图-14

图-14 ③对其进行仿真，设置好一定仿真时间区域与输入波形后启动仿真器得仿真结果如图-15

《数字电路与逻辑设计》考试大纲 篇5

一、基本信息

1、课程中文名称：单片机与外围电路设计课程设计

2、课程英文名称：Course Design of Single-Chip Microcomputer

and its Peripheral Circuit Design3、课程编号：XX X XXX6位，1-2位为开课学院代码，3位为开课层次（研究生0、本科

1、专科2），4-6位为课程序号。在不同学期开设的课程应设置不同的代码。非单独设置的实验课程依所属课程代码。课程编号应与教务综合管理系统中所用编号一致。

4、课程类别：专业课（专业理论课、专业技术课、专业实验课）。

5、课程性质：专业选修课

6、适用层次：汉族本科

7、适用专业：计算机科学与技术、通信工程

8、开课学期：第5学期

9、学时：两周10、学分：1

二、实践教学目标与基本要求

随着就业形势日趋严峻，大学生的动手能力、实践能力和综合素质越来越受到学校和用人单位的重视，在大学期间，课程设计是培养和锻炼动手、实践能力和综合素质的一个重要环节，通过本课程设计能使学生对所学到的单片机知识进行一次综合实践，掌握单片机各主要知识点。

学生应了解单片机技术在家用电器以及自动控制工程中的应用，熟悉单片机的原理与结构。通过实验、实训和一些单片机项目的制作，掌握单片机指令系统、结构原理、接口技术，以及单片机应用系统开发、设计的基本技能。

三、选题

可供选题如下：(每三人一组，要求同时用汇编、C语言实现，并画出电路图；总课程设计时间为两周，在结束时须提交作品和课程设计论文)

（1）万年历设计（LCD显示）

（2）定时闹铃（LCD显示）

（3）定时闹钟（ds1302）

（4）音乐倒数定时器

（5）密码锁控制

（6）可存储式电子琴

（7）电子抢答器设计

（8）串行通信设计

（9）数显交通灯设计

（10）步进电机控制设计

（11）I2C总线器件使用（LCD显示）

（12）用12864设计的指针式电子钟

（13）用1602与ds18b20设计的温度报警器

（14）用ADC0808设计的调温报警器

（15）温度控制直流电机转速

（16）用DAC0808设计的直流电机调速器

（17）用74LS595与74LS154设计的16*16点阵屏

（18）用数码管设计的可调式电子钟

（19）简易计算器设计

（20）多路数字温度测量系统

（21）直流电动机的转速检测与脉宽调速

（22）基于单片机的交通灯控制器设计

（23）基于单片机的路灯控制器设计

（24）基于51单片机的广告灯设计

（25）基于单片机的USB接口设计

（26）PC机与单片机的串口通信

四、仪器设备配置

硬件工具：计算机基本的焊接工具万用表

软件工具：WINDOWS操作系统 汇编编译器及连接器

高级语言编译器 单片机仿真程序

五、教材与教学参考书

建议实验指导书：

单片机C语言程序设计实训100例，彭伟，北京：电子工业出版社，2009.6，第四次印刷

单片机课程设计指导，楼然苗，北京：北京航空航天大学出版社，2007.1，第五次印刷

六、实验（实习）报告

课程设计报告是课程设计工作的总结和提高，课程设计报告应该反映出学生在课程设计过程中所做的主要工作和取得的主要成果，以及心得体会。学生必须以积极认真、严谨求实的态度完成课程设计报告的撰写。

课程设计报告编写基本要求：

1、每个学生必须独立完成课程设计报告；

2、课程设计报告应书写规范、文字通顺、图表清晰、数据完整、结论明确；

3、课程设计报告应附参考文献；

4、课程设计报告不少于5000字，必须附有必要的结构图、流程图及测试结果等项内容。

(一)格式要求：

1、封面（统一格式）

2、课程设计任务书（统一格式）

3、报告内容：

（1）题目

（2）姓名###，专业###，年级###，学号###

（3）摘要

（4）方案论证及概述

①所作题目的意义、本人所做的工作；②系统的主要功能。

（5）电路设计

原理简述:①应用系统的基本原理；②电路原理；③外围设备器件工作原理。

（6）调试及性能分析

（7）结果（分析、讨论）

（8）参考文献

4、附件：

附A、原理图

附B、课程设计的体会（想法与建议）

附C、学生反映意见表

（二）课程设计报告文字编写格式和装订要求

1、设计报告一律要使用A4纸打印成文。

2、字间距设置为“标准”；

3、段落设置为“固定值22磅”；

4、字号设置为：

标题：宋体二号加粗；

正文一级标题：宋体四号加粗；

正文二级标题：宋体小四号加粗；

其余汉字均为宋体小四号；

正文中所有非汉字均为Times New Roman 体；

5、设计报告装订的顺序是：封面、正文、封底（留有指导教师的评阅空间）。

七、考核

课程设计成绩考核，应以学生对待设计的态度，设计中的动手能力和水平，课程设计说明书、设计总结报告的质量及实际动手能力几个方面的情况，对学生进行综合考核，按优、良、中、及格和不及格五个等级评分。成绩通过课程设计表现、动手能力和课程设计报告综合评定学生设计成绩。其中考勤占15%，动手能力和课程设计效果占50%，课程设计报告和总结占35%。

1、优秀（成绩＞90）

课程设计态度端正，无缺勤和违纪，劳动刻苦、勤奋，工作积极主动；全面完成大纲要求，实际操作能力强，理论联系实际好，作业质量高，内容正确，课程设计报告全面系统，考试中回答问题正确完满。

2、良好（80＜成绩≤90）

课程设计态度端正，无违纪现象，工作积极主动，较好完成大纲要求，有一定的实际操作能力，能理论联系实际，虚心学习，作业内容正确，课程设计报告全面系统，考试中能较完满正确地回答问题。

3、中等（70＜成绩≤80）

学习态度基本正确，无违纪现象；有一定的实际操作能力，能理论联系实际，作业内容基本正确，达到课程设计大纲的要求，考核中能正确回答基本问题。

4、及格（60＜成绩≤70）

课程设计态度基本正确，达到课程设计大纲的基本要求。能完成课程设计作业和课程设计报告，内容基本正确，考试中能回答基本问题。

5、不及格（成绩＜60）

凡属下列条件之一者，均以不及格处理。

①未达到及格要求者；

数字电路课程设计 篇6

UDC

单位代码

10644

密 级 公 开 学 号

课程设计（题目）

课程名称：

数字电子技术基础 作

者：

指导教师：

易

鸿

系

别：

物理与工程技术系 专

业：

电子科学与技术 提交论文日期：

****年**月**日

论文答辩日期：

****年**月**日

中 国  达 州

年

月

报告书写要求：

一、任务书

二、目录

三、内容

1、设计任务及目的（黑体，小号）内容为小四，宋体

2、设计方案论证（黑体，三号）（可进行扩展或是创新设计）内容为小四，宋体

3、设计方案选取与实现（黑体，三号）（提出选择所选方案的理由、指出方案的可行性、优缺点，画出部分电路原理图）内容为小四，宋体

4、整机调试与仿真（黑体，三号）

（给出整体电路及调试参数，进行必要的误差分析，给出仿真分析结果）内容为小四，宋体

5、总结（心得体会）（黑体，三号）内容为小四，宋体

四、参考文献

数电课程设计题目选

1、抢答器

2、交通灯

3、彩灯控制

4、数字时钟

5、信号发生器 题目实例：

一、设计并制作一数字式温度计 〖基本要求〗采用电桥法，利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED数码管显示，要求测量分辨率为0.1℃数据测量间隔时间为5秒

〖提高要求〗1）针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法

2）电路对测温电路进行非线性校正，提高测温精度（电路非线性校正和EPROM查表法非线性校正两种方法）

3）讨论误差的形成因素和减少误差的措施 4）进行简单的温度开关控制 参考原理图如图

〖主要参考元器件〗MCl4433(1)，LM324(1)，七段数码管(4)，CD4511(1),MC1413(1),铂热电阻使用普通精密电位器代替。

二、十二小时电子钟

〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟，要求显示时分秒，并能实现校时的功能。

〖提高要求〗1）针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案 2）增加日期显示 3）实现倒计时功能 4）整点报时功能 5）定时功能 参考原理图如图

三、电平感觉检测仪

〖基本要求〗：采用光电式摇晃传感器，其检测范围为±90℃，每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号，给计数单元，在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉，没试采用头戴式传感器，闭上双目，单脚立地，保持静止，开始测试。定时时间为1分钟。

〖提高要求〗： 参考电路图

〖主要参考元器件〗CD4060，555，74LS74

四、便携式快速心律计 〖基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计，用于在较短时间内测量脉博跳动速率，并使用LED 〖提高要求〗：1）提高测量精度的方法 2）设计比较准确测量1S同心跳的电路 参考电路图

五、数字式定时开关

〖基本要求〗：设计并制作一数字式定时开关，此开关采用BCD拨盘预置开关时间，其最大定时时间为9秒通过别一按钮控制并进行倒计时开始，计时间到驱动扬声器报警。〖提高要求〗：1）输出部分加远距离100米继电器进行控制 2）延时定时时间

3）探讨提高定时精度的方法 参考电路图

六、数字式电容测试仪

〖基本要求〗1）设计一个能测量电容容量在100Pf~100UF之间的测试仪 2）用3位数码管显示 3）多测量量程 〖提高要求〗

1）超量程判断及显示 2）击穿电容测试保护 参考电路图

七、多路防盗报警电路的设计

〖基本要求〗设计一多路防盗报警电路

多路报警器采用多路输入、同一报警输出方式实现，输入端带延时触发功能。参考电路图

〖主要参考元器件〗NE555八、八路抢答器

〖基本要求〗利用数字电路设计一八路抢答器，要求

1）允许八路参加，并具有锁定功能，用LED实现最先抢答的队号码，系统设置处部清除键，按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。

2）数字显示功能：数字抢答器定时为30S，启动开启键以后要求

（1）定时开始（2）扬声器要短暂报警（3）发光二极管灯亮；如果在30S内抢答有效，计时就结束，30S内抢答无效，系统短暂报警，发光二极管灯灭。

〖提高要求〗1）按钮到控制中心距离为20米 参考电路图

九、篮球30S计时牌的设计 〖基本要求〗：

1）具有显示30S计时功能

2）设置外部操作开关，控制计数器的直接清零，启动和暂停连续功能 3）在直接清零时，要求数码显示器灭灯 4）计时器为30S递减时，间隔为1S

5）计时器递减讲时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号

〖主要参考元器〗：NE555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2)〖提高要求〗

1）计分显示，可以进行加/减分

十、峰值检波系统

〖基本要求〗：设计一峰值检波系统测量某个建筑物的最大受力，设计要求用技术指标如下

1）其输出信号为0~5mV（400Kg/mV）2）测量用数字显示，显示范围为0000~1999 3）峰值电压保持稳定

〖提高要求〗1）传感器的输出信号为4档1~10μ V，1~10μV，10~100μ V，100~1000μ，要求能够自动切换量程。参考电路图

十一、交通红绿灯控制器

十二、可编程函数发生器 〖基本要求〗

1）用开关输入8位二进制数，要求输出50Hz ~1Kz的方波 2）要求使用D/A转换方式

3）要求频率按照由小到大自动变化。参考原理图

十三、红外线互锁开关

〖基本要求〗租用红外线发躲和接收的方式遥控十路开关，发射端有10个按钮，开关1路使用继电器，9路使用LED 〖提高要求〗

参考原理图：采用CD4017进行编码，然后驱动发光二极管发出定按键相对应的脉冲数，在接收端使用光敏三三极管和CX20106接收脉冲，用CD4017解码，控制相应的开关。主要参考元件：CD4017，CX20106，555。

十四、数字血压计

〖基本要求〗采用半导体压阻式传感器测量0~40Kap人体血压，用三位半A/D转换，数码显示

〖提高要求〗 参考电路原理图

主要元件：CD4040、CD4553、CD4511、NE555

十五、简易数字频率计 〖基本要求〗采用基本数字集成电路设计制作一简易数字频率计，要求测量频率范围为0~9999Hz 测量幅值范围为1v~10v，测量分辨为10Hz，并使用LED数码管显示。〖提高要求〗1）讨论测量误差的形成原因并提出改进方案 2）提高测频范围的方案 3）输入保护

4）输入信号为正弦波、三角波、方波的情况 5）与集成信号发生器的合成 参考电路原理图

主要元件：74LS390，74LS247，CD4060，74LS00，74LS74

十七、带报警器的密码电子锁和门铃电路 〖基本要求〗1）按钮分别为1，2….9个 2）用发光二极管作为输出指示灯

3）设计门铃电路，按动门铃按钮，发生500Hz的频率信号，并可使编码电路清零，同时可解除报警。

〖提高要求〗1）将指示灯换成继电器进行控制

2）密码顺序不对或密码有误码时系统主动复位，当开锁时间超过5Minjf ,则蜂鸣器发出1KHz的信号报警。参考电路原理图

十八、多路数据采集系统

〖基本要求〗1）实现4路温度信号的采集 2）温度范围为0~20℃，采用PT-100电阻 3）采用31/2AD转换器，LED数码管理显示 〖提高要求〗1）系统的输入为差动输入 2）讨论非线性校正方法

3）讨论提高测试精度的方法 4）讨论多路开关对测试的影响

参考电路原理图

主要元件：CD4051,LM324,ICL7107

十九、家用电风扇控制逻辑电路设计

〖基本要求〗1）实现风速的强、中、弱控制（一个按钮控制，循环）2）实现睡眠风、自然风。正常风三种风态（一个按钮控制，循环）3）LED显示状态

〖提高要求〗1）按键提示音 2）定时关机功能（以小时为单位）参考电路图

电路分成下面三大部分1）状态锁存器电路 2）、触发脉冲电路 3）、风种控制电路

主要元件：74LS00，74LS175，74LSl51，74LS08 二十、四花样彩灯控制器

〖基本要求〗设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现 1）彩灯一亮一灭从从左向右移动 2）彩灯两两亮两灭，从左向右移动 3）四亮四灭，从左向右移动

4）从1~8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭 5）四种花样自动变换 〖提高要求〗

参考电路图

主要参考元件：555，74LS74，74LS93，74LS153，74LS164 二

十一、光电式报警器

〖基本要求〗1）采用双光路结构，当任一被遮挡时，报警器发出间歇式声光报警 2）采用LED显示被遮挡的路数，无报警显示0，1路显示1，2路显示2，同时遮挡路显示3

3）采用5V供电

主要参考元件：光耦，555，74LS08，74L247 二

十二、电子节拍器

〖基本要求〗要求本节拍器具有声光显示功能，设有2/4,3/4,4/4三档节拍转 换开关，音响有强弱之分。节拍速度连续可调。〖提高要求〗 参考电路图

二十三、定时排气扇

〖基本要求〗实现总定时时间为8小时（可以调节，用发光二极管显示），占空比可调的间歇排气 〖提高要求〗 参才电路图

主要参考元件：555，CD4001，CD4017 二

十四、投弹游戏机

〖基本要求〗10个LED顺序点亮（移动速度可变），如果能够在点亮的同时将小球投中目标，则发出1000Hz庆贺声。〖提高要求〗

参考电路图：系统由多谐振荡器、十进制计数器、RS触发器，喇叭 主要元件：555，CD4017,CD4001 二

十五、数字式电容测试仪

〖基本要求〗同16题，采用A/D转换方式 〖提高要求〗

主要参考元件：7107，555，LM324 二

十六、宽范围可编程定时器

〖基本要求〗定时范围从几分钏到几个小时，由拨码开关预置 〖提高要求〗输出驱动继电器

系统主要电路图：分钟脉冲发生器，可预置计数器，分频器，驱动器以及报警器组成 二

十七、电阻在线测量仪 〖基本要求〗本仪器用于在不从电路板上焊下电阻的情况下检测电阻的阻值，测量的阻值分成4档，X1,X10,X100.X1K ,阻值采用31/2数字显示 〖提高要求〗 参考电路图

电阻测量部分+显示部分

主要元件：UA741,MC1403,MC14433,CC4511,MC1413,LED数码管 二

十八、新型数字温度温度计

〖基本要求〗1）利用555实现温度/脉宽转换 2）测量范围为0~50摄氏度，精度为0.1 3）用AD590温度传感器 4）数字化显示

〖提高要求〗提高测量精度的方法 参考电路图

温度由数字式温度传感器、单稳态定时电路、计数电路、译码驱动电路组成 主要元件：LM741,555,MC14553 二

十九、多功能流水灯

〖基本要求〗设计一个彩灯流水控制电路，其主要部分实现定时功能，即在预定时时间到来时，如何产生一个控制信号控制彩灯的流向、间歇等，可通过利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。〖提高要求〗（1）用8个发光二极管作为彩灯显示，设计一个彩灯控制电路，能使彩灯控制电路，能使彩灯的流向可以变化，具有彩灯亮点的右移、左移、全移、全亮及全灭等功能。灯流动的方向可以手控也可自控，自控往返时间为10秒。

（2）彩灯可以间歇流动，10秒间歇1次，间歇时间为1秒。

三

十、基于CD4011红外线对射报警器的设计与实现 〖基本要求〗设计一款利用红外线进行布防的防盗报警系统，利用多谐振荡器作为红外线发射器的驱动电路，驱动红外发射管，向布防区内发射红外线，接收端利用专用的红外线接收器件对发射的红外线信号进行接收，红放大大电路进行信号放大及整形，以CD4011作为逻辑处理器，控制报警电路及复位，电路中设计报警信号锁定功能，即使现场的入侵人员离开，报警电路也将一直报警，直到人为解除方可取消报警。〖提高要求〗

三

十、基于555定时器的“叮咚”门铃的设计与实现

《数字电路与逻辑设计》考试大纲 篇7

1 DSP的开发应用

1) DSP处理器增加了累加器寄存器可以专门处理多个乘积的和, 运用的MAC指令其采用的结构可以将存储空间分为存储程序和数据, 实现单周期内的指令。可以把数据和指令直接连接到中央处理器。同时可以实现定点计算, 使程序的存储增大。目前我国推出的3G、4G通信都离不开DSP技术, 较其他智能芯片在信号处理方面更有优势, 采用的数字滤波, 微处理器、累加器等有良好的特性。其运算速度和信号处理速度也非常好, 可以自由的高效工作。

2) DSP要在每个指令周期内完成多项操作, 一般要进行信号滤波、频率到了一个区域进行交换、信号相互交汇以及信号的比较, 采用的哈佛结构, 比较方便的访问数据, 单周期内多项硬件操作, 也可同时进行多项操作。应用于无线电波, 无线电流的增大和芯片增大, 实现限时编程。DSP技术也广泛应用于GPS全球导航系统, 在对导航接收的数据分析方面, DSP芯片发挥了主要作用, 对复杂的数字信息进行准确的分析, 也可扩展系统的内存, 便捷有效。DSP技术在生活生产中各个领域应用非常多, 今年来, 软件和硬件开发在不断的完善, 运算的准确度也在不断的提高, 采用的语言编程近年来完善了许多, 通用的函数和各种算法程序简便可行。其灵活性也得到提高, 支持运算器和程序存储器, 数据格式也在不断的革新, 数字的灵活性近年来不断完善, DSP的成本, 体积, 重量越来越完善, 支持的数据也越来越多, 产品的开发近年来得到明显提高。

2 DSP与电路设计研究

1) 以计算机系统为例, 计算机一共有124个芯片, 采用的是分组传输信息的方式, 而且必须有一个配置来提供相应的计算机信息, 这种适配器为电脑主机CPU和分支系统提供了联系, 其借口比较灵活, 其电路采用的是高压供电, 采用的是集成芯片。DSP芯片实行低电压缓冲串联供电, 集成电压转换器, 设计了其电源和转换, 以及一块额定电压的DSP外部存储器, 限制信号输出和数据传输的电压总线, 使电流保持在稳定状态, 控制PCI主机的电流。避免产生过大的电压, 数字信号处理器采用的智能芯片, 满足单一的电源有效的供电要求。独立设计了主板读写方式, 在传输信息时进行复位, DSP持有自动复位功能, 可以自动复位活着手动复位, 也可以检测主机电路板的状态, 更好的驱动主机的读写信息操作编写PCI的windows的程序驱动, 制作电路, 极大的对应用程序进行编写, 了解计算机的总体结构, 明确DSP的主体作用是对传输的数据信息进行分析。

2) DSP芯片集采集、分析、存储信息等功能为一体, 正在不断的改进, 向智能化、集成化发展, 并且努力降到最低成本, 处理一般的通用信号, 卷积, FFT、电磁波分析, 自动过滤波形, 进行波形的分析;智能信号分析、3G通信、移动电话、传真、视频通信、噪声取消以及数据压缩、图形二维码处理、文字语言合成、语言识别编码处理合成等语音方面的成就;机械、发动机、声音控制、影像控制、自动驾驶等科学技术方面的成就;航空器械测量、函数数据、导航数据采集、数字电视、玩具、数据应答机等方面的成就等。

数字信号处理器的核心就是DSP, 其循环采用的高科技软件, 可以较好的实现数据循环, 不用检查机器的数量, 使用的软件方便可行, 十分注意数字的精确, 同时价格也方便, 在电路设计方面更是非常简单可行, 在计算机的主要系统中发挥着非常重要的作用, 是电脑的主要芯片之一, 完成对计算机数据的高效准确分析, 计算机的兼容系统上运用次芯片可以较好的发挥最大作用, 操作程序简便可行, 也有较高的可靠性, 不用担心数据的丢失和遗漏。完成了计算机电路的研究和应用编程的编写, 丰富了电路方面的经验。

3 总结

数字信息技术和我们的生活息息相关, 通过对这项技术的研究和电路设计, 掌握了许多知识, 发掘了数字信息处理器中其主要芯片DSP的硬件功能、软件功能, 了解了其对计算机PCI的最主要的作用, 及其的重要性, 设计了完整的电路, 研究和经验更加深入的了解。DSP芯片现在发展的越来越快, 这种新型的芯片也在不断的被推出, 其功能和技术也在不断的完善, 满足了人们生活的需要, 在各个领域也在被广泛的应用, 尤其在科研航空方面的作用非常巨大, 其传输信号的高效准确, 成本的降低会使应用方面大大增多。在科学技术方面的发展空间也非常巨大, 研究人员正在不断尝试完善数字信息处理技术, 使数字信息处理器更加的实用。充分实现耗能最小, 重量最轻, 却可以精度最大, 数据分析可靠性最强, 信息分析准确度最大, 不断完善数据信息分析器。相信以后DSP芯片的发展应用越来越普遍, 影响力越来越大, 发展空间越来越大, 使其真正的改变人们的生活。

摘要：数字信号处理, 顾名思义, 就是将信号用数字的形式表现并进行处理的一项科学技术, 主要作用是对信号的一个准确处理, 已经渗透到社会经济、政治、国防等多个领域, 使信号处理技术跳跃到一个全新的领域, 数字信号处理器也成为信号处理的关键和核心。其最主要的是DSP芯片, 可以对数字信号进行有效的处理, 使数字信号技术不断提高。但是我国在DSP方面的人才却不是特别多。本文对数字信号处理器性能和电路设计进行了深入研究和分析。

关键词：DSP芯片,数字信号处理,电路设计

参考文献

[1]陈建平, 陆建新, 李蕴华.快速傅立叶变换在数字信号处理器上的实现研究[J].南通工学院学报, 2001.

[2]鲁挺, 赵争鸣, 张颖超, 袁立强.基于双DSP的电力电子变换器通用控制平台[J].清华大学学报 (自然科学版) 网络.预览, 2008.

[3]张爱华.基于DSP的语音采集与处理系统的设计与实现[J].中原工学院学报, 2009.

[4]石世忠.高级数字信号处理器及其在图象领域中的应用[J].滁州师专学报, 1999.

浅谈数字电路设计中常见问题 篇8

【关键词】数字电路设计；常见问题；注意事项

近年来，科学技术的突飞猛进引发了很多行业深刻的变革和翻天覆地的变化，数字信息行业在很多方面都处在科学技术发展的前端，其中显而易见的是数字电子科学技术，在科学大发展大繁荣的浪潮中，数字电子科学技术得到狂飙式的发展，当前毫无疑问已经成为了发展最快和影响力最大的学科之一。数字逻辑器件从20世纪60年代以小规模集成电路为主发展到前的中、大规模集成电路，甚至是超大规模的集成电路。数字逻辑器件的不断发展和应用更新，势必会推动着整个数字电路的继续前进。

1.数字电路的噪讯干扰处理

在数字电路中我们会经常采用布尔代数的数学方法，用来描述事件之间相互的逻辑关系。和一般普通代数层面中的变量不一样，逻辑变量则是用来描述逻辑关系中的二值变量， 即用1和0这两个值来表示对立的逻辑状态。数字电路依照0和1的稳定情况来作为运算基础，所以这其中就会存在噪讯界限。相对于模拟电路而言，数字电路有着非常强大的噪讯。数字电路中，数字信号因为与电流变化中磁数变化的诱导电压的影响，电流变化就会在某个地方形成了噪讯的产生地，这又与电路长度、回路的面积息息相关。数字信号转变时会带来过渡性的电路，进而带动导体产生噪讯电压，再加上噪讯电流的流动会容易造成数字电路的误动作。电路的阻抗越高受到外部噪讯干扰就越容易，对抗噪讯的干扰除了控制噪讯电压以外，还应该加大结合阻抗，同时减少输入阻抗。数字IC中如果空端子表现出open的状态就会使阻抗变高，这进而又会导致数字电路极容易受到噪讯的误动作干扰。所以，数字IC的空端子需要连接电阻与电源。多层板信号线的阻抗，因为导线系设在背景的表面上，所以也可以减低阻抗的效果。

2.数字技术与模拟技术的融合

因为LSI和IC本身的高速化，为了能够使机器能够同时达到正常运行的目标，所以这就难免会使得技术的竞争越来越激烈。尽管系统构成的电路不一定有clock的设计，但是毋庸置疑的是系统是否可靠必须要考量到选用电子组件、电路设计和成本、封装技术、防止噪讯产生、防止噪讯外漏等综合因素上。数字或模拟电路的极其小型化、多功能化、高速化会使得小功率信号与大功率信号、低输出阻抗与高输出阻抗、小电流与大电流等问题常常会在同一个密封密度的电路板中出现，设计人员置身于这样的环境就将面对如此高难度和富有设计思维的挑战。比如，十分稳定的电路和吵杂的电路相依时，一旦没有把噪讯侵入到十分稳定的电路对策看做成设计的重点，那么事后尽管进行很多次设计也将难免会陷入无解的局面。又如， 假设将小型的模拟信号增幅后， 利用10bitA/D的数字转换器转换成数字信号，但是就因为分割辐宽是4.9mV，但是要把该电压的level正确的读取出来就不会是一件容易的事情，很多事情就会使得超过10bit的A/D转换器陷入了不能正常顺利运行的困境。

3.数字集成电路的选择

基本门电路是由简单的分离元件构成，虽然设计起来比较容易简单，但是运行和反映的速度很多时候相对较慢，负载承受的能力也较差，电气的性能也有待进一步提高。目前使用得最为广泛则是数字集成电路。其优点是：体积较分立元件设备小几百倍，抗干扰能力强，故障率和功耗率都很低，输出电阻低，输出特性好，稳定性强。数字集成电路中又以是CMOS和TTL系列电路这两种为主。COMS系列器件的工作电压在3～18V之间，TTL系列的工作电压是5V，所以CMOS电路的工作范围相对较广，其噪声的容限也较大， 所需要消耗的功率相对较低。尽管CMOS的电路输入端进行了保护电路的设置，但是因为限流电阻的尺寸有限和保护二极管，这就会难免使得其承受的脉冲功率和静电电压受到限制。CMOS电路在运输、组装和调试中因为不可避免的会接触到静电和高压的物件，所以要保护好输入的静电。此外，CMOS还会产生电路锁定效应，为了安全和方便的使用，人们一直在致力于从设计和制造上排除锁定效应的研究。因为，集成电路的要求都比较高，需要先进行芯片的设计和程序的编制，但是更多的时候在使用现成数字电路中进行了简单的分析，这是非常不够的。专用的集成电路是一种新型的逻辑器件，因为其具有灵活性和通用性的特点，所以成为了对数字系统进行设计和研制的首选器件。总的来说，数字电路在今后的发展中还有广阔的空间，但是其基础知识不会发生改变，如何进行进一步的改进，这就迫切需要新型的数字人才去发现并改进当中不大完善的地方，完善和弥补电路中的每一个缺点和不足，使得当中各个部分和环节都能发挥最大的作用。

4.数字电路系统设计

数字电路设计是从原理方案出发，把整个系统按照一定的标准和要求划分成若干个单元电路，将各个单元电路间的连接方式和时序关系确定下来，在这个前提下进行数字电路系统的实验，最终完成总体电路。数字系统结构由时基电路、控制电路、子系统、输出电路、输入电路五部分构成，当中数字系统的核心是控制系统。数字电路系统的设计有分析系统要求、设计子系统、系统组装和系统安装调试等步骤组成。数字电路系统的设计也不是一次两次就能完成，需要设计人员进行反复的调试和探究，通过自上而下的设计方法和自下而上的设计方法进行数字系统的设计， 依托RTL传输语言等常用工具完成。数字电路系统设计包含了很多问题，比如，电路的简化可能会使得电路性能降低，但是电路性能指标提升难免会以牺牲电路简化为条件。所以，数字电路系统的设计过程有很多因素需要考虑和兼顾。

5.数字电路的抗干扰措施

在利用TTL或CMOS这两种逻辑门电路作为具体的对象进行设计时，还需要注意到下面几个问题。

5.1多余端的处理

数字集成逻辑门电路在正常的使用时是不允许多余端悬空的，不然就极有可能十分容易的把干扰信号引入到数字电路中。所以，在数字电路的设计中，针对多余端的处理，我们则是按照不改变数字电路的正常工作状态以及确保其性能稳定和可靠为基本原则。

5.2去耦合滤波器

数字电路一般都是由多数片逻辑门电路组成，他们供电则来自于公共的直流电源。所以，这种电源并不是很理想的，很多时候是依靠整流稳压的电路进行供电，所以也会存在一定程度的内阻抗。数字电路正在处于运行时， 就会产生很大的尖峰电流或者是脉冲电流，这些电流流经到电路的公共内阻抗时，必然相互间会产生一定的影响，情况严重时会使得数字电路的逻辑功能发生混乱，甚至是陷入崩溃状态。所以数字电路在设计中针对这一情况的处理办法一般都会使用耦合滤波器去应对，常常会使用10-100μF范围之内的大电容器和直流电源再联合去滤除多余的频率成分。值得注意的是，还需要将每一集成芯片的电源与地之间接一个0.1μF的电容器，用来滤除掉开关带来的噪声干扰。

5.3接地和安装防范

科学的接地和安装工艺是数字电路设计中比较有效的措施。在实际操作中，可以把信号地和电源地分开出来，将信号地集中到一点，再把这两者用最短的导线相互连接起来，用来避免大电流流向其他器件的输入端，进而导致系统的逻辑功能失效。如果电路设计中同时有（下转第206页）（上接第75页）数字和模拟这两种器件，也需要将它们分开，再选择一个符合条件的共同点接地，皆宜消除相互之间的影响。当然也可以设计出数字和模拟两块电路板， 分别给他们配上直流电源，再把两者合适的连接起来。在电路板的设计和安装中，也必须要注意尽量将连线缩短，这就能很大程度的减少接线电容带来的寄生振荡。

6.结语