学习《数字电子技术》的几点体会

摘要：《数字电子技术》是一门发展迅速、实践性很强的专业，是电工电子类专业的重要技术基础课程，在学习上具有较大的难度。电子技术不断发展的新形势，是当今时代发展的热点议题。本文中主要谈谈学习过程中一些的几点体会。

一、合理取舍内容，选取学习重心

　　数字电子技术的飞速发展和广泛应用以及数字电路的集成化趋势，增大了课程的学习难度，为了适应这种发展，我把“门电路与结合逻辑电路”和“触发器与时序逻辑电路”两大类作为学习重心，“脉冲信号的产生与转换”这部分内容从属于逻辑电路。以我们现有的知识水平和理解能力，在保证基本理论完整的原则下，我认为应该尽量以集成电路为主干，删除和精简分立原件电路，以分立为集成服务的思路作为学习的主心骨。如在逻辑门电路单元，对 TTL集成门电路工作原的学习中，不必过于侧重数值计算和门路电开关速度的分析，只作一些定性的分析即可，应重点关注集成门路的外特性和主要参数，并且善于发现集成门电路使用中的实际问题。学习各种数字部件时，不仅要对其电路原理分析有所了解，更要重点把握一些典型逻辑单元的外部逻辑功能、使用方法以及功能的扩展。

二、采用对比法，提高学习效果

对比是理论课教学中经常使用的有效的教学手段，是学生理解和掌握知识的重要方法。恰当地使用对比，有利于学生正确地掌握、准确地分析和运用所学知识去分析学习过程中出现的问题。纵向对比，搞好斜接教学。在学习数学电子技术课程之前，学生已经学过模拟电子技术的知识，而数字电路有许多区别于模拟电路的特点。模拟电路处理的电信号在实践和数值上都是连续变化的信号，即模拟信号；数字电路处理的电信号则是在时间和数值上都是离散的信号，也就是它们的变化在时间和数值上是不连续的，多以脉冲信号的形式出现。

横向对比，促进知识的系统化。

每门课程所研究的内容都有其规律性和系统性，每部分中有关内容都有一定的共性和内在联系，在教学过程中，将带研究内容与已知内容对比讲解，由已知推及未知，既能使学生抓住知识的共性去分析、理解、应用新知识，又能把握知识的不同点，使知识形成一个完整的系统。如在学习时序逻辑电路的分析方法这部分内容时，我们知道计数器按技术脉冲的引入方式可分为异步型和同步型计数器两类，同步计数器是将输入计数脉冲同时加到各触发器的时钟输入端，使各触发器在计数脉冲到来时同时翻转；而异步计数器，当计数脉冲到来时，各触发器的翻转时刻不同，两者的分析步骤基本相同，但在分析异步计数器时，要特别注意各触发器翻转所对应的有效时钟条件，需列写时钟方程。因而，在讲解时应先学习同步计数器，在此基础上，再对比讲解异步计数器，通过引导启发，点名他们的差异性及一致性，这样根据初学者认识事物的规律，由浅入深，循序渐进，使学生能很好地理解掌握知识的关键点。

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直流电路

一． 基本概念

1. 参考方向

电流电压的参考方向可以任意指定，若参考方向与实际方向一致，则>0，反之<0。
2． 功率平衡

实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。
3． 电路的断路与短路
    断路处：I＝0，U≠0
    短路处：U＝0，I≠0

二． 电压源与电流源

1． 理想电压源：电源的输出电压不变。

2． 理想电流源：电源的输出电流不变。

3．实际电压源可由一个理想电压源和一个内阻的串联来表示。实际电流源可由一个理想电流源和一个内阻的并联来表示。

思考题：

三． 基尔霍夫定律

1． 几个概念

支路：电路的一个分支。

结点：三条（或三条以上）支路的联接点。

回路：由支路构成的闭合路径。

网孔：电路中无其他支路穿过的回路。

2． 基尔霍夫电流定律：任一瞬间，流入一个结点的电流之和等于流出该结点的电流之和。

3． 基尔霍夫电压定律：任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路绕行一周，电位升之和等于电位降之和。

三． 电位的概念

（1） 定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。

（2） 参考点的电位为零。称为地。

（3） 两点间的电压等于两点的电位的差　

四． 支路电流法

1． 定义：用支路电流作为未知量，列方程求解的方法。
2． 方法：

（1） 电路中有b条支路，需列出b个方程。

（2） 若有n个结点，先用基尔霍夫电流定律列出n-1个电流方程。

（3） 然后选b-（n-1）个独立的回路，用基尔霍夫电压定律列出电压方程。

思考题：

六． 叠加原理

1． 定义：在线性电路中，各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。

2． 求解方法：考虑某一电源单独作用时，应将其它电源去掉，把其它电压源短路、电流源断开。

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数字电子技术课程设计总结

指导教师：王新旺

课程设计地点：电子创新技术实验室

课程设计时间：8天

课程设计班级：电子信息工程1001班

课程设计时间安排：

第一天:讲解课程设计内容及需求，并说明设计要求。

第二天：讲解电路的绘制要点，并绘制电路图，完成设计仿真。

第三天：讲解焊接工艺过程，并清点套件元件，开始根据电路图进行焊接。

第四天：学生练习，学习焊接操作。

第五天：焊接、并调试。

第六天：讲解焊接时普遍的问题以及解决的办法。

第七天：学生练习

第八天：测试，总结，登记课程设计的成绩。

设计题目：本次课程设计是针对“远红外报警器”的设计组装与焊接的练习，要有严谨的思路和熟练的动手能力，此次设计后，让学生明白了总的设计方法及思路，增强学生对数字电路的知识认识，提高实际应用，解决问题的能力。 

一、实习目标

1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握数字电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。

2、学会直流稳压电源、万用表的使用。

3、学习电子焊接技术。

4、培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

二、总体设计思路

1 概述

　　随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客?现在很多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全?由于红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗?警戒等安保装置中得到了广泛的应用?此外,在电子防盗?人体探测等领域中,被动式热释电红外探测器也以其价格低廉?技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎?

　　目前国内使用的各类防盗?保安报警器基本都是以超声波?主动式红外发射/接收以及微波等技术为基础?而这里所设计的被动式红外报警器则采用了美国的传感元件——热释电红外传感器?这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号,同时,它还能鉴别出运动的生物与其它非生物?热释电红外传感器既可用于防盗报警装置,也可以用于自动控制?接近开关?遥测等领域?用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比,具有如下特点:

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数字电子技术总结

第一章 逻辑代数

（1）数字信号的数值相对于时间的变化过程是跳变的、间断性的。对数字信号进行传输、处理的电子

线路称为数字电路。模拟信号通过模数转换后变成数字信号，即可用数字电路进行传输、整理。

（2）日常生活中使用十进制，但在计算机中基本上使用二进制，有时也使用八进制或十六进制。将十进制数转换为其他进制数时，整整部分采用基数除法，小数部分采用基数乘法。利用1位八进制数由3位二进制数构成，1位十六进制数由4位二进制数构成，可以实现二进制数与八进制数以及二进制数与十六进制数之间的互相转换。

二进制代码不仅可以表示数值，而且可以表示符号及文字，使信息交换灵活方便。BCD码是用4位二进制代码代表1位十进制数的编码，有多种BCD码形式，最常用的是8421 BCD码。

（3）逻辑代数是分析和设计数字电路的重要工具。利用逻辑代数，可把实际逻辑问题抽象为逻辑函数来描述，并且可用逻辑运算的方法，解决逻辑电路的分析和设计问题。

与、或、非是3种基本逻辑关系，也是3种基本逻辑运算。与非、或非、与或非、异或则是由与、或、非3种基本逻辑运算复合而成的4种常用逻辑运算。 逻辑代数的公式和定理是推演、变换及化间逻辑函数的。

（4）逻辑函数的化简有公式法和图形法等。公式法是利用逻辑代数的公式、定理和规则来对逻辑函数化简，这种方法使用于各种复杂的逻辑函数，但需要熟练的运用公式和定理，且具有一定的运算技巧。图形法就是利用函数的卡诺图来对逻辑函数化简，这种方法简单直观，容易掌握，但变量太多时卡诺图太复杂，图形法已不适用。在对逻辑函数化简时，充分利用随意项可以得到十分简单的结果。

（5）逻辑函数可用真值表、逻辑表达式、卡诺图、逻辑图和波形图5种方式表示，它们各具特点，但本质相通，可以互换。对于一个具体的逻辑函数，究竟采用那种方式应视实际需要而定。

第二章 门电路

（1）半导体二极管、三极管和场效应管是数字电路中的基本开关元件，半导体二极管是不可控的，半导体三极管是一种用电流控制且具有放大特性的开关元件，场效应管是用电压控制的也有放大特性的开关元件。

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渤海大学物理系 03级1班 洪许海

数字电子技术是一门以实验为基础的科学,数字概念、数字规律是人们对客观事

实、客观现象的概括总结,是理性认识。数字电子技术开放实验是数字电子技术知识结构的基础，不仅可以有效地帮助我们建立概念,掌握规律,突破难点,而且对引导我们发展特长、拓展思维、培养创新能力有着独特的作用。我认为:第一,运用数字电子技术开放实验可以激发我们的学习数字电子技术的兴趣,使我们更自觉、更愉快地学习数字电子技术知识；第二,运用数字电子技术开放实验培养我们的创新能力,如观察能力、思维能力、实际操作能力等；第三,运用数字电子技术开放实验培养我们求实进取、刻苦创新、合作奉献的科学精神和细致周到,实事求是、服从真理的科学态度；第四,运用数字电子技术开放实验培养我们深入钻研,勇于思考,勇于探索,勇于创新的良好品

质,能以科学家为榜样,面对困难力排干扰,持之以恒,脚踏实地,以顽强的意志争取成

功。借助于数字电子技术开放实验的学习，我们不仅能学到数字电子技术知识，而且能学到学习和研究数字电子技术知识的方法。

数字电子技术开放实验是培养创新能力最有效的途径,我们通过数字电子技术开

放实验,不仅仅是做了几个实验,不仅要学会实验技术,更应当掌握实验方法即用实验

检验理论的方法,寻求物理量之间相互关系的方法,寻求最佳方案的方法等等。掌握这些方法比做了几个实验更为重要。因此我们在数字电子技术开放实验中应思考如何去掌握和运用物理方法,如给定了实验原理和一些条件要求,设计实验方案、实验步骤,画出实验电路图,然后进行测量,得出结果。在数字电子技术开放实验中研究和观察其他同学实验的方法,在数据处理中练习分类、数学归纳的方法,在计算分析中练习比较、分析等科学方法。以便掌握实验原理、实验操作方法、实验数据处理方法的迁移能力。通过实验、观察、思考、分析、归纳,掌握了科学方法、物理思想和物理方法，在整个数字电子技术开放实验中千方百计的学会如何思考,如何找到解决问题的方法。在老师的启发引导下,通过创新解决问题,获取知识,掌握物理实验思想和实验方法的实质,从而培养创新能力，在数字电子技术开放实验中我受益非浅。

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目录

一、     设计目的.... 1

二、     设计要求和设计指标.... 1

三、   设计内容.... 1

3.1       数字钟电路工作原理... 1

3.2仿真结果与分析... 11

四、本设计改进建议.... 12

五、总结.... 12

六、主要参考文献.... 13

七、附录.... 13

一、设计目的

1.巩固和加深学生对数字逻辑电路等课程基本知识的理解，综合运用课程中所学到的理论知识去独立完成一个实际课题。

2.根据课程需要，通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析和解决实际问题的能力。

3.通过电路方案的分析、论证和比较，设计调试和检测环节，掌握电路的分析方法和设计方法。

4.熟用常用电子元件的类型和特性，并掌握合理选用原则。

二、设计要求和设计指标

1.时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。其中时为24进制，分秒为60进制。

2. 其他功能：设计一个电路实现时分秒校准功能, 闹钟功能，可按设定的时间闹时,设计一个电路实现整点报时功能等。在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出750Hz音频信号，在59分59秒时输出1000Hz信号，音频持续1s，在1000Hz荧屏结束时刻为整点。

三、设计内容

数字电子钟由振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,然后经过分频器输出标准秒脉冲。秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“24翻1”规律计数。计数器的输出分别经译码器送显示器显示。计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。

3.1数字钟电路工作原理

实验基本原理：

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数字电子技术实训报告书

课程设计题目：

利用四位全加器实现四位数据相加设计

目录

1题目分析

2设计思路

3电路图及电路原理分析

4电路的初步验证

5电路总设计与实现

6总结与体会

7参考文献

１题目分析：

课程设计题目：

利用四位全加器实现四位数据相加设计

课程设计主要内容：

设计要求：

通过８个开关分别设置两个四位８４２１BCD码的输入，通过数码管观察电路对任意两个8421BCD码相加后输出。

2设计思路

本设计通过八个开关将A3,A2,A1,A0和B3,B2,B1,B0信号作为加数和被加数输入四位串行进位加法器相加，将输出信号S3,S2,S1,S0和向高位的进位C3通过译码器Ⅰ译码，再将输出的Y3,Y2,Y1,Y0和X3,X2,X1,X0各自分别通过一个4008译码器，最后分别通过数码管BS204实现二位显示。

BCD码因为从0-9，只有10个有效数字。所以a和b的输入也只有0-9，结果也只能出现0-9。

如果结果超过9的范围，比如 6+8，0110+1000，结果等于1110，为14，所以BCD码应该显示 0001 0100, 所以调整的全加器应该对第一个全加器再加上6，0110，调整之后，1110+0110=0001 0100 为14，结果正确。 所以，2个全家器的作用如上。 周边电路就是判断结果是否大于9，如果大于，则驱动调整用全加器加6， 如果不大于，则第二个全加器加0或者不工作。

8421BCD码实际为2进制的数据表示法。

一个全加器进行a+b计算。 另一个全加器对第一个全家器的结果进行修正。从而实现四位全加器的相加。

3电路图及电路原理分析

a.我们在实验中，运用了两片4008芯片。其结构如下

4000系列数字电路,4008,4位二进制超前进位全加器

 注：4008 4位二进制超前进位全加器

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