文档介绍：电子工艺与 数字电路课程设计
连晋平
《数字电路课程设计》教学大纲
一、课程说明
：15082227
：限选实践课
数字电路课程设计是计算机科学与技术专业及相关专业本科学生的一门实践性课分”功能，k3=0时，系统实现“校时”功能。
整点报时电路
当计数器在每次计时到整点前6s，起先报时，即当“分”计数器为59，“秒”计数器为54时，报时电路发出一限制信号Y1，该信号持续时间为5s，在这5s内使低音信号（500Hz左右）打开闸门，使报时声鸣叫5声。当计数器数到59分59秒时，报时电路发出Y2信号，该信号持续1s，在这1s内使高音信号（1000Hz左右）打开闸门，使报时声鸣叫1声。
所需器件任选（列出元器件清单，下同。）
洗衣机限制器设计
1．设计任务
设计一个洗衣机洗涤程序限制器，限制洗衣机的电机依据下图所示的流程运转。
定时启动
正转 8s
暂停 5s
反转 8s
暂停 5s
定时时间未到
停 止
定时到
2．设计方案 该数字系统由输入模块、限制模块和输出模块构成。输入模块完成洗涤时间的预置与编码，限制模块完成洗涤时间计时以及对电机运行状态的限制，输出模块完成电机运行状态的指示、洗涤时间显示和定时时间指示，其系统框图及参考电路如下所示。
四路彩灯显示系统设计
设计一个四路彩灯限制器,要求系统启动后自动从初始状态依据规定程序完成3个节拍的循环演示。第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间1S，共用4S；其次节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4S；第三节拍：,然后同时变暗,进行4次,所需时间也为4S。
分析以上设计任务，该限制系统完成如图3-4所示的限制流程，系统结构框图如图3-5所示。其中脉冲源接受秒脉冲发生器，用以供应频率为1Hz的时钟信号；分频器将1Hz的时钟信号四分频，（即4S）的时钟信号；节拍限制器产生三个节拍循环的限制信号；节拍程序执行器完成在每个节拍下的系统动作，即数据的左移、右移和送数功能，可以运用双向通用移位寄存器74LS194完成；显示电路完成系统循环演示的指示，可以用发光二极管模拟。
拔河游戏机限制器设计
1．设计任务
设计一个能进行拔河游戏的限制电路。电路运用9个发光二极管表示拔河的“电路绳”，开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心点。游戏甲乙双方各持一个按钮快速地、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。亮点移到任一方终端发光二极管，这一方就获胜，此时双方按钮均无作用，输出保持，只有复位后才使亮点复原至中心点，由裁判下达竞赛吩咐后，甲乙双方才能输入信号，否则输入信号无效。
2．设计方案
该限制系统由输入、输出和限制器模块构成，系统结构框图如图3-6所示。输入模块完成裁判启动吩咐和两个按钮信号的输入，其逻辑关系由门电路实现；限制器模块完成对输入脉冲信号的统计，由可预置加/减计数器构成（如74LS193），其预置数为0100，作为加/减计数的起点，加/减计数的脉冲源分别取自两个按钮信号，计数器输出状态变量进行输出模块；输出模块完成计数器统计信号的翻译（可由4-16线译器74LS154完成）与显示（可由发光二极管完成）并给出一个此次竞赛结束信号。
汽车尾灯限制器设计
汽车尾灯限制系统要求实现如下功能：
1）汽车尾部左右两侧各有3只尾灯，用作汽车行驶状态的方向指示标记。
2) 当汽车正常向前行驶时,6只尾灯全部熄灭
3) 当汽车要向左或向右转弯时,相应侧的3只尾灯依次由左至右闪亮,每个灯亮1s,每个周期为3s,另一侧的3只灯不亮.
4) 紧急刹车时,6只尾灯全部闪亮,闪动频率为1Hz
智能机器人行走限制器设计
智能机器人行走限制电路,要求实现智能机器人能够识别并绕开障碍物,在充斥着障碍物的环境里自由行走。机器人的前端有一个接触传感器,当遇到障碍物时传感信号X=1,否则传感信号X=,限制脚轮行走,当Y1=1时限制机器人左转,Y0=1时限制机器人右转,当Y1Y0=: 若上一次是左转,则这一次右转,直到未探测到障碍物时直行;若上一次是右转,则这一次左转,直到未探测到障碍物时直行 。
十字路口交通信号灯限制器设计
该数字系统完成对十字路口交通信号灯的限制,十字路口由一条东西方向的主干道 (简称B道) 和南北方向的支干道 (简称 A 道) ,当该道有车时,传感器输出信号为高电平,当该道无车时,传感器输出低电平信号.
十字路口交通灯限制规则为: 当A道无车时,传感器输