《点亮数码管：数字电子实验探索》 在本科阶段的数字电子实验中，"点亮一个数码管"是一项基础且重要的任务。此实验旨在提升学生对数字电路的理解与应用能力，涵盖了Multisim软件的使用、逻辑电路设计以及硬件调试等多个方面。通过这次实验，学生不仅能掌握基本的电路设计技能，还能深化对逻辑表达式与逻辑电路转换的理解，并学习如何通过阅读技术文档解决实际问题。 实验主要使用的工具包括Multisim 14.1 Education Edition软件用于电路设计与仿真，Xilinx ISE用于FPGA编程，以及硬件平台Digilent Basys 3。Basys 3是一款基于FPGA的开发板，它配备了四位拨码开关SW3~SW0作为输入，以及一个七段式数码管作为输出显示，为学生提供了一个直观的数字逻辑操作平台。 实验的核心任务是设计一个电路，使得拨码开关输入的BCD码能够正确地在数码管上显示出对应的数字。BCD码是一种二进制编码方式，用四位二进制数来表示一位十进制数。当输入为0-9时，数码管应显示相应的数字，而输入为A-F时，数码管应熄灭。为了实现这一功能，首先需要画出每个数字的真值表，然后根据真值表写出输出CA到CG的逻辑式，并进一步简化逻辑表达式。 在Multisim中，学生可以利用逻辑门（如与门和或门）搭建电路，通过仿真验证设计的正确性。化简后的逻辑式可以直接在软件中构建逻辑电路，这一步骤锻炼了学生将理论知识转化为实际操作的能力。同时，将设计导入FPGA，通过USB数据线连接到Basys 3，完成硬件实现，这一过程需要学生熟悉硬件平台的使用。 实验步骤中，每个数字的显示都需要对应输入的BCD码进行转换和驱动数码管。实验结果显示，所有输入的数字均能正确显示，验证了设计的正确性。例如，输入0000时，数码管显示数字0，而输入1010（对应十进制10）时，数码管应全灭。 然而，实验过程中可能会遇到问题，如输出信号的取反错误或者数码管异常亮起。这些问题需要通过分析电路，查找可能的逻辑错误，甚至重新化简和连接电路来解决。例如，若发现本应熄灭的数码管亮起，可能是因为输出的非零状态被误认为是零状态，这时可能需要调整逻辑门类型，如将或门改为或非门。此外，连接数码管的公共端（如AN0）也需要正确设置，以确保数码管各段能按需点亮或熄灭。 实验的最后部分是思考题，鼓励学生反思实验过程中的问题，加深对逻辑电路设计原理的理解。通过这样的实践，学生不仅能学会解决问题，也能培养良好的团队合作和交流能力，这对于未来从事电子工程或其他相关领域的工作至关重要。 "点亮一个数码管"的实验是一个全面的训练，涵盖了数字电路的基础知识、软件应用、硬件操作和问题解决，为学生的专业发展奠定了坚实的基础。通过这次实验，学生将更深入地理解数字电子世界的逻辑运作，为后续的复杂电路设计和系统开发做好准备。

"数电四人抢答器的课程设计" 本课程设计旨在设计一台可供四名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。该抢答器具有数字显示抢答倒计时功能，可以显示选手抢答的编号，并具有蜂鸣器提示功能。当选手抢答时，数字显示器上显示选手的编号，并伴随蜂鸣器响1秒。抢答器还具有定时（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，若无人抢答，定时器停止，蜂鸣器响1秒。 设计要求： 1. 设计一台可供四名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。 2. 设计要求抢答器具有数字显示抢答倒计时功能，可以显示选手抢答的编号，并具有蜂鸣器提示功能。 3. 设计要求抢答器具有定时（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，若无人抢答，定时器停止，蜂鸣器响1秒。 课程设计方案： 一、设计任务和要求： 1. 设计任务：设计一台可供四名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。 2. 设计要求： （1）4名选手编号分别为1、2、3、4，每个选手有一个抢答按钮，按钮编号与选手编号对应。 （2）主持人设置一个控制按钮，用于控制系统清零和抢答的开始。 （3）抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，如果有选手按下抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时蜂鸣器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。 （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，若无人抢答，定时器停止，蜂鸣器响1秒。 （5）如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统蜂鸣器报警（音响持续1秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时钟显示器显示0。 二、原理电路和程序设计： 1．数字抢答器总体方框图 其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清除"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置开始 "状态，宣布"开始"抢答器工作。定时器倒计时，选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示 ,当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示零。如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。 2．单元电路设计 抢答器电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。工作过程：开关 S 置于"清除"端时，RS 触发器的 端均为０，４个触发器输出置０，使 74LS148 的 ＝０，使之处于工作状态。当开关S 置于"开始"时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时（如按下S4），74LS148 的输出 经 RS 锁存后，1Q=1,74LS48 处于工作状态，４Q ３ Q ２ Q=100,经译码显示为"4"。此外，1 Ｑ＝１，使 74LS148 ＝１，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时， 74LS148 的 此时由于仍为１Ｑ＝１，使 ST＝１，所以 74LS148 仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。

本文主要通过multisim仿真软件对双工对讲机的声电转换电路、前置放大电路、功率放大电路进行了设计与仿真。在本设计的对讲机中采用了二极管、三极管、集成功放、电阻、电容等构成，能实现双方短距离互相通话。其中，甲方声音信号通过信号转换模块扬声器转换为电信号，经过前置放大电路和功率放大电路后，电信号在乙方接收端通过扬声器转化为声音信号，使乙方接收到甲方的消息。乙方电路同甲方，也是通过声电转换、前置放大、功率放大电路实现其功能，用导线将两端口相连，信号可经线由甲方传到乙方，并最后通过功率放大器从乙方扬声器传出。

电工学是电气工程领域的基础学科，它涵盖了广泛的理论和技术，包括数字电路和模拟电路。本教程集合了这两方面的内容，旨在提供一个全面的学习资源，帮助初学者或有志于深入理解电子技术的人士掌握核心概念。 数字电路是电工学的一个重要分支，主要研究如何用二进制数字系统来表示和处理信息。它主要由逻辑门（如AND、OR、NOT、NAND、XOR等）、触发器、计数器、存储器等基本单元构成。在本教程中，你可以期待学习到以下知识点： 1. 数字信号的基本概念：二进制数、十六进制数、位运算。 2. 基本逻辑门的功能与真值表。 3. 组合逻辑电路的设计：利用逻辑门实现各种复杂逻辑功能，如编码器、译码器、数据选择器等。 4. 时序逻辑电路的理解：触发器、寄存器、计数器的工作原理及应用。 5. 脉冲波形的产生与整形：定时器、振荡器等。 6. 数字集成电路的使用：如74系列、4000系列芯片的应用。 模拟电路则关注连续变化的电压和电流，它在音频、视频、通信等领域有着广泛的应用。本教程的模拟电路部分可能包括： 1. 直流电路分析：欧姆定律、基尔霍夫定律的应用，电阻、电容、电感的串联和并联。 2. 放大器基础：共射极、共集电极、共基极放大电路的特性，负反馈的概念。 3. 运算放大器：理想运放的特性，非反相、反相放大器，电压跟随器，比较器。 4. 动态电路：RLC电路的暂态和稳态分析，谐振现象。 5. 集成电路的应用：运算放大器在滤波、积分、微分等信号处理中的应用。 6. 功率放大器：乙类、甲乙类放大器的工作原理及效率考虑。 7. 模拟信号的转换：ADC和DAC的工作原理及其在数字系统中的作用。 通过这个压缩包中的"电工学简明教程"，你将能够系统地学习和理解电工学中的数字电路和模拟电路理论，同时结合PPT和讲义，理论与实践相结合，有助于提升你的理解和应用能力。无论你是学生还是工程师，这套教程都将是你提升电工学技能的宝贵资源。记得在学习过程中，理论联系实际，多做实验，这样才能更好地消化吸收这些知识，成为一名真正的“大神”。

设计并实现4*4键盘扫描控制电路，判断哪个按键被按下，在数码管上显示 键值，并通过蜂鸣器发出按键音。 要求： 1.键值采用16进制编码，即16个按键分别对应显示16进制数0-F,按键 对应关系如下：最上面一行从左至右依次为0~3,第二行从左至右依次为 4-7,第三行从左至右依次为8~B,最下面一行从左至右依次为C-F,其中 b、d显示为小写，其他字母大写； 2.按键按下时显示当前键值并保持，直到下一按键被按下时更新显示； 3.只有按键被按下时蜂鸣器发出按键音，放开后蜂鸣器不发声。 4.每个按键对应不同的按键音。

自动日历表-数电综合设计报告（包含电路仿真和报告） 一、设计题目：自动日历表 自动日历表已进入千家万户,极大地方便了人们的生活,白动日历表的种类多种多样，功能也不尽相同,但其核心部件都是单片机，基本功能就是显示年、月、日、时、分、秒等。本文介绍的是利用中规模集成电路数据选择器设计的自动日历表,由于篇幅的限制，只介绍自动日历表中月份、日数部分控制电路的设计。我们知道每年有12个月,大月31天,小月30天和二月28天(闰年29天)。而数据选择器具有从多个输人数据中选择一个数据输出的功能,因此利用它可方便地实现月份、日数的自动转换。 二、设计目的 1、掌握数据选择器、门电路等电子元件的使用方法； 2、设计自动日历表主题电路并了解其工作原理； 3、熟悉采用异步时序电路设计方法实现课题要求。 三、设计任务及要求 设计并实现自动日历表 1、可以实现月、日显示； 2、对二月的要求：平年28天，闰年29天；

实验任务要求 （1）用 8×8 点阵显示字符，每次显示一个字符，每按一次按键切换一个 字符，显示至少 6 个字符或图案，且必须包含自己姓名的第一个字母。 (BUPT ZJ) （2）用按键进行字符切换，要求为按键设计防抖动电路。 （3）实验板上输入时钟选择 1kHz。 基本思路： (1) BUPTZJ 是六个字符，用模 6 计数器； (2) 用 8×8 点阵显示字符，用模 8 计数器； (3) 在任何一个时刻,点阵中同时只能有一行亮,用 3-8 线译码器保证 只有一行亮； (4) 用按键进行字符切换，用按键防抖程序保证输入； (5) 用 10 分频器保证按键防抖的运行；

设计并实现一个在数码管上显示的计数值为0~9的计数器，要求仿真并下幸到实验板上验证。 1.计数值每秒加1，0~9计数，加到9回0; 2.BTN0为暂停键，按一下计数停止，再按一下计数继续，要求为BTNO设计防抖电路; 3.在数码管DISP2上显示计数结果; 4.BTN7为复位键，无论何时按下计数值都回到0; 5.实验板上时钟选择100HZ。

1.用 8×8 点阵显示字符，每次显示一个字符，每秒切换一次，显示内容为 “B”、“U”、“P”、“T”及姓名的第一个字母。如张三显示的内容为“B”、 “U”、“P”、“T”、“Z”、“S”。 2. 为系统设置一个复位键，复位后重新从“B”开始循环显示，要求使用按 键复位。 3. 实验板上输入时钟选择 1kHz。

设计并实现一个在数码管上显示的计数值为0~9的计数器，要求仿真并下幸到实验板上验证。 1.计数值每秒加1，0~9计数，加到9回0; 2.BTN0为暂停键，按一下计数停止，再按一下计数继续，要求为BTNO设计防抖电路; 3.在数码管DISP2上显示计数结果; 4.BTN1为复位键，无论何时按下计数值都回到0; 5.实验板上时钟选择100HZ。 ps:请修改顶层实体名，引脚已设。