电工学数字钟课程设计报告

电工学数字钟课程设计报告（共7篇）

电工学数字钟课程设计报告 篇1

摘要：本系统是采用555构成的多协振荡器、74LS90芯片组合做成的数子时钟系统。其中用555构成的多协振荡器产生震荡频率，再用74LS 90芯片组合成分频电路对震荡频率进行分频，然后对选用74LS92和74LS90分别作为时计数器和分、秒计数器，再加一个校时电路。能让该数子时钟准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间，小时的计时为“24翻1”分，秒的计时为60进位，和时间校正功能。

关键字： 震荡器分频计数器74LS90校时

一、数字时钟的总体设计数字时钟的原理方框图如图1所示：

图1数字时钟的原理方框图

该电路系统由秒信号发生器、“时”、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器等组成。秒信号产生器是整个系统是时基信号，它直接决定计数系统的精度。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用六十进制计数器，每累积60秒发出一个分脉冲信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲，“分计数器”也采用60进制计数器，每累积60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送入“时计数器”。“时计数器”采用24进制计数器，可实现对一天24小时的计数。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态经7段译码显示器译码，通过7段显示器显示出来。

二、模块的设计与比较

1.振荡电路及分频电路

方案一：

（1）采用石英晶体振荡器

石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确，电路结构简单，频率易高调整。它还具有压电效应，在晶体某一方向加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限制时，才达到最后的稳定，这种压电谐振的频率就是晶体振荡的固有频率。

图2石音晶体振荡电路

图2所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路，这个电路中，CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，U2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻R1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一

个高增益的反相放大器。电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。晶体X1的频率选为32768HZ。

该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。C1、C2均选择为30pF。当要求频率准确度和稳定度更高时，还可接入校正电容并采取温度补偿措施。由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为10MΩ。较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。

（2）用CD4060计数作分频器

数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到1Hz的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。本实验中采用CD4060来构成分频电路。CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且CD4060还包含振荡电路所需的非门，使用更为方便。CD4060计数为14级2进制计数器，可以将32768HZ的信号分频为2HZ，其次CD4060的时钟输入端两个串接的非门，因此可以直接实现振荡和分频的功能。

方案二：

（1）采用555构成的多偕振荡电路

振荡器电路选用555构成的多偕振荡器，设振荡频率f=1000HZ，其中的电位器可以微调振荡器的输出频率。

图5 多偕振荡电路

（2）用74LS90作分频器

通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级10进制计数器来实现。分频器的功能有两个：一是产生标准秒脉冲信号；二是提供功能扩展电路所需的信号。选用中规模集成电路74LS90可以完成以上功能。如图所示，将3片74LS90级联，每片为1/10分频，三片级联正好获得1HZ的标准秒脉冲。

图 6 分频电路

比较： 秒信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳度决定了数字钟的质量，但是我们做实验考虑到用石音晶体振荡电路时分频电路用的元件较多 且价格较贵，而用555构成的电路元件容易得，电路简单且易于实现，故选方案二

2.秒、分、时计数器设计

秒脉冲信号经过6级计数器，分别得到“秒”个位，十位、“分”个位、十位、“时”个位，十位的计时，秒分计数器为60进制，小时为24进制。

（1）60进制计数电路：秒计数器电路与分计数器电路都是60进制，它由一级10进制计数器和一级6进制计数器连接构成，如图7、8所示，采用两片中规模集成电路7490串联接起来构成的秒、分计数器。

IC2是十进制计数器，作为十进制的进位信号，7490计数器是十进制异步计数器，用反馈归零方法实现十进制计数。IC1和非门组成六进制计数。7490是在一秒时钟或进位信号的下降沿翻转计数，IC1的QA和QC相与0101的下降沿作为“分”或者“时”计数器的输入信号。IC1的QB和QC

高电平1分别送到计数器的清零RO1、RO2，7490内部的RO1 和RO2与非后清零而使计数器归零，完成六进制计数。由此可见串联实现了六进制计数。

图7 秒计数电路

图8 分计数电路

（2）24进制计数电路：小时计数电路是由和组成的24进制计数电路，采用两片中规模集成电路7490串联接起来构成。如图9所示:

当“时”个位IC4计数输入端CKA来到第10个触发信号时，IC4计数器复零，进位端QD向IC3“时”十位计数器输出进位信号，当第24个“时”脉冲到达时，IC4计数器的状态为0100，IC3计数器的状态为0100，此时“时”个位计数器的QC和“时”十位计数器的QB输出为1。把它们分别送到IC4和IC3计数器的清零端RO1 和RO2通过7490内部的RO1 和RO2与非后清零，计数器复位，完成24进制计数。

图9 时计数电路

3.校时电路

校时电路实现对时分的校准。在电路中设有正常计时和校时位置。分、时的校准开关分别通过触发器控制。通常，校正时间的方法是：首先截断正常的计数通路，然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端，校正好后，再转入正常计时状态即可。根据要求，数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。

图8所示为本实验所用的完整的校时电路图。

图10 校时电路

4.显示器

本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字，显示器有两种：共阳极或共阴极显示器。74LS48译码器对应的是显示器是共阴显示器。

三、调试要点

我觉得假设在实际的实验箱上组装电子钟时，注意器件管脚的连接一定要准确。“悬空端“、“清0端”、“置1端”要正确处理，调试步骤和方法如下：。

（1）、将频率为1000HZ的信号送入分频器，并用示波器检查各级分频器的输出频率是否符合设计要求。

（3）、将1秒信号分别送入“时”、“分”、“秒”计数器，检查各级计数器的工作情况。

（4）、观察校时电路的功能是否满足校时要求。

（5）、当分频器和计数器调试正常后，观察电子钟是否准确正常地工作。

四、供参考的元器件

（1）、七段显示器（共阴极）6片（2）、74LS909片（3）、555多谐振荡器1片（4）、74LS008片（5）、74LS044片

（6）、电阻、电容、导线等。

五、收获体会

该电路的设计让我对数字钟的设计有了一定的了解。我知道了如何设计出1HZ的信号，也对时分秒的设计有了一定的了解。并且在实际电路一般步骤为由数字钟系统组成框图按照信号的流向分级安装，逐级级联，这里的每一级是指组成数字钟的各功能电路。级联时如果出现时序配合不同步，或尖峰脉冲干扰，引起逻辑混乱，可以增加多级逻辑门来延时。经过联调并纠正设计方案中的错误和不足之处后，再测试电路的逻辑功能是否满足设计要求。最后画出满足设计要求的总体逻辑电路图。

参考文献：

1．谢自美，电子线路设计*实验*测试.武汉：华中科技大学出版社，2007

2．康光华，电子技术基础（第五版）。北京：高等教育出版社，2006

3．蒋焕文，孙续。电子测量。北京：计量出版社，1998

4．P．F．格拉夫。电子电路百科全书。张殿等译。北京：科学出版社，1999

电工学数字钟课程设计报告 篇2

《数字通信原理》是电子信息类、计算机类专业的重要专业基础课程, 也是许多学校电子信息类专业硕士研究生入学考试的必考科目之一[1,2,3]。该课程是以《高等数学》、《概率论与数理统计》、《信号与系统》等为先修课程, 又为后续的《移动通信技术》等课程打下理论基础, 其理论性强、数学公式推导多, 抽象概念多、实践性强、覆盖面广、从而增加了学生的学习难度[4,5,6,7]。目前, 我院的教学情况是, 受课时的限制, 教学安排相对紧张, 导致学生在学习过程中对知识点理解程度不够、兴趣不浓, 很难达到该课程的基本要求。如何让学生能够在有限的理论课课堂中较好地掌握数字通信原理的理论知识, 调动学生的学习兴趣, 提高学生学习的积极性, 培养学生分析问题和解决问题的能力, 适应现代通信技术发展的需求是亟待解决的问题。因此, 改革和优化数字通信原理课程体系的教学内容、教学方法和教学手段势在必行。

2《数字通信原理》课程的教学改革与实践研究

针对目前在教学过程中存在的问题, 结合应用型人才培养目标, 以夯实基础、注重应用、实出能力为目的, 根据两年来的教学实践, 提出以下教学改革与实践研究具体措施。

2.1 分层次教学内容探索

将教学内容划分为基础概念、重点知识和扩展阅读三个层次, 并划分难点内容。其中基础概念和重点知识都是一些基本概念、基本原理和基本分析方法等, 故而要求所有学生必须掌握, 也是考察的重点, 在授课过程中, 教师要对重点知识详细讲解, 反复强调, 包括公式推导, 物理意义等;而扩展阅读则往往都是一些结合实际通信系统的应用案例分析等, 以便让学有余力的学生进一步学习。当然, 对于难点要有针对性地进行更为细致的讲解。另外, 对于一些相近的知识点, 可以让学生对比学习, 进行分组自主讨论学习, 没有必要在课堂教学上面面俱到。

2.2 现代化教学手段和传统教学手段的结合

通信原理课程基本原理多、公式推导复杂、流程图原理分析图也很多, 使用传统的板书讲授费时费力效果还不好, 很多复杂公式的推导、原理分析都很慢, 不够清晰明了, 所以采用多媒体教学和板书结合的方式, 节省了时间, 处理了内容多与学时少的矛盾, 并且两种方法还可以优势互补。在课堂教学中使用现代化的教学手段, 通过文字、声音、图形、图像和动画等多种媒体对通信原理内容进行有机的整合和生动的表达, 给教学注入生动翔实的内容和丰富的信息量, 并用板书辅助讲解, 帮助学生理解, 使讲述内容更连贯。不但增强了课堂教学内容的生动性与形象性, 而且增强了教学过程中的互动性, 有利于知识的获取与保持。

2.3 引用Matlab/Simulink仿真软件到理论课堂中

在数字通信原理的课堂教学过程中, 只利用课本中的相关公式和方框图, 对学生来说, 缺乏可视化的直观表现, 学生难以理解, 严重影响和制约了课程的教学效果。引用Matlab/Simulink仿真软件到课堂中, 可简化计算过程, 把计算结果以图的形式形象地显示出来, 让学生直观地观察各种调制解调信号波形、频谱等, 同时仿真软件中的Simulink仿真工具可以仿真许多通信系统, 通过改变某些参数来观察通信系统的性能, 增强学生的感性认识, 加深学生对知识的理解, 给学生清晰的学习思路, 从而可以获得比较好的教学效果。

2.4 实验环节的完善

在课程的实验教学和课程设计环节中大力发挥Matlab软件的强大功能, 可从三个方面设计数字通信原理实验和课程设计的项目: (1) M文件编程仿真; (2) Simulink动态系统仿真; (3) GUI (图形用户界面) 演示系统设计。学生在学习过程中可以根据所学内容自行设计实验方案, 通过对知识点的仿真分析, 使学生更专注于问题的解决方法, 而不是无意义的大量重复劳动, 培养了学生的自主编程能力和创新能力。

2.5 注重培养学生的信息素养

信息素养是思维能力、问题解决能力、决策能力和合作能力的基础。拥有良好的信息素养就等于拥有了创新的催化剂。它反映了人们在网络时代中的一种数字化生存能力。数字通信原理课程的教学对象大都是电子信息类专业的学生。这些学生在将来的职业岗位上要接收和处理大量的技术信息, 要适应未来数字信息化社会的急剧变化。教师在课堂中要积极培养学生收集信息、处理信息、独立思考和解决新问题的能力。例如在讲解通信领域时分复用技术时, 教师可以要求学生课后了解复用技术的最新科研动态, 并在下次课让学生提出自己的认识和见解。这样既可以培养学生处理信息的能力, 又可以为学生将来深入研究、创新专业技术打下一定的理论基础。

2.6 前沿通信技术相关知识与教学内容相融合

由于电子信息技术发展很快, 数字通信原理课程的教材很难跟上科学技术的步伐。而学生要具有创新意识, 就必须有大量的知识积累。教师在课堂教学中可以将与学生专业有关的前沿通信技术相关知识渗透到教学内容中去。例如在讲解模拟调制系统抗噪声性能时, 教师可以简要介绍最新的基于小波理论的信号降噪方法。这样既可以让学生了解最新的学科知识, 又丰富了学生后续课程所需的专业知识。

3 结束语

总之, 《数字通信原理》是通信专业的主干课程, 对后续课程影响深远。通过研究与实践, 对《数字通信原理》课程的教学内容进行层次划分, 加强教学方法和教学手段的改革, 构建科学合理的数字通信原理课程体系, 同时把现代化教学手段和传统教学手段相结合、将Matlab/Simulink仿真软件引入到理论教学中, 完善实验环节, 并将前沿通信技术相关知识与教学内容相融合, 注重提高学生的信息素养, 激发了学生主动学习的热情, 充分突出学生的主体作用, 发挥教师的主导作用, 提高了教学质量。但在实际教学过程中碰到的问题还很多, 这些问题的解决有待在《数字通信原理》课程教学改革实践中不断完善。

参考文献

[1]罗涛, 桑林, 杨鸿文.“通信原理”国际化教学方法探索[J].电气电子教学学报, 2013, 35 (1) .

[2]安静, 康琦, 汪镭, 吴启迪.面向卓越工程师培养的“通信原理”教学改革与实践[J].2014, 30 (11) .

[3]张翠芳.基于创新型人才培养的“通信原理”课程教学研究[J].北京邮电大学学报 (社会科学版) , 2010, 12 (2) .

[4]田庆吉.通信原理教学改革思路与方法探讨[J].中国教育技术装备, 2011, 8 (24) .

[5]曹婷, 陈华敏.《通信原理》教学中的改革与实践——以南阳理工学院为例[J].吉林省教育学院学报, 2011, 11 (28) .

[6]杨星海, 魏长智, 张鲁, 赵越.通信原理教学改革研究[J].中国现代教育装备, 2010, 19.

电工学数字钟课程设计报告 篇3

【关键词】多维视角；数字媒体教学

目的：通过与传统美术教学方法的对比，充分体现多维视角数字化教学的优势及其推广前景。

方法：调查分析法。我们通过对艺术设计专业2013级的72名学生进行问卷调查，同时，也对承担基础美术教学的9位老师和外校10位美术老师（广西梧州市4中1人、广西岑溪3人、广西桂林2人、广西容县4人）进行问卷调查，对答卷进行综合分析， 得出结论。

结论：从以上的调查结果可以看出，学生们参加多维视角数字媒体教学学习后，在理论、技能、素质等方面都有了较好的收获或提升。不难看出，多维视角数字媒体教学给予大学生的不仅是教学模式的改变，还有学习视角的多样化和对知识维度理解的全面性的，同时，对知识中疑难问题解决的及时性使更多学生感受到了学习的快乐和成就感。多维视角数字媒体教学模式的教学效果的高实效和科学严谨性是有目共睹的，值得普及和推广。

1 教改项目实施对象学生学习效果问卷调查

2013年11月，《多维视角数字化教学在设计基础课程中的应用实践》项目组分别对梧州学院参加过2013-2014年多维视角数字媒体教学那些同学继续进行学习效果问卷调查。调查采用无记名问卷方式，共设计了4个单项选择题，共发放问卷72份，收回有效问卷72份。

1.1 调查的数据统计及分析

第一题，“参加多维视角数字媒体教学学习后，你觉得自己的素描学习效果和知识技能是否有了提高”——有三个选项：A、很明显，B、有提高，C、没有提高。

调查结果是：选A的48人，占66.6%；选B的56人，占77.7%；选C的6人，占8.3%。这些数据表明，绝大多数的同学参加了本教学模式学习后，获得了较大的进步；只有8.3%人认为没有收获，这大概是没有认真地来上课，或者只是为了获得学分而来。

第二题，“参加多维视角数字媒体教学学习后，你觉得对你的学习态度有改进作用吗？”有三个选项：A、有明显的促进作用，这使我变得更好学了，更有动力了，B、有促进作用，C、没有影响。

调查结果是：选A的52人，占72%；选B的69人，占95.8%；选C的7人，占9.7%。数据表明，大多数人在这个教学模式中获得快乐、收取好处，形成了良性循环，促进了他们的学习成绩和学些效果。没有受到影响的人应该是不用心学习，对学习抱无所谓态度的人。

第三题，“你认为参加多维视角数字媒体教学结合传统教学的效果如何？”——有三个选项：好、比较好、不好。

调查结果是：选“好”的51人，占70.8%；“比较好”的35人，占48.6%；“不好”的6人，占8.3%。数据显示，大多数同学们对现有的新教学模式满意的，有部分同学更喜欢教师教学手段的多样化，基本上多数人给予了积极的评价。

第四题， “你觉得多维视角数字媒体教学和平时老师进行的多媒体教学有什么区别？”——有三个选项：A、比以往的教学能更有针对性的指出不同角度的问题并逐个解决这些问题 B、以往的教学大多是先讲优秀作品，再分析学生问题作品，或者是两者换个次序来讲，总之是两者割裂开来分别讲，较少进行两者同时对比来讲，没有直接对比，不容易看出问题；新教学模式把实物图、问题作业和优秀作业同时进行比较，容易在比较发现问题和解决问题 C、以往的教学示范多是与写生实物不一样的作品，缺乏共性对比，对理解能力较强的优秀生指导意义更大，对普通生或差生指导意义不大。

调查结果是：选A的67人，选B的68人，选72人。数据显示，多维视角数字媒体教学的新模式比传统教学模式更能全面的展示知识的多维性，视角的全面性。是一个更科学规范的值得推广的教学模式。

1.2 调查结论

从以上的调查结果可以看出，学生们参加多维视角数字媒体教学学習后，在理论、技能、素质等方面都有了较好的收获或提升。不难看出，多维视角数字媒体教学给予大学生的不仅是教学模式的改变，还有学习视角的多样化和对知识维度理解的全面性的，同时，对知识中疑难问题解决的及时性使更多学生感受到了学习的快乐和成就感。多维视角数字媒体教学模式的教学效果的高实效和科学严谨性是有目共睹的，值得普及和推广。

2 教改项目实施教师教师和校外同行执行情况问卷调查

2014年至2015年12月，《多维视角数字化教学在设计基础课程中的应用实践》项目组分别先后对梧州学院参加过2013-2014年多维视角数字媒体教学的9名美术基础课教师，以及广西梧州市4中（1人）、广西岑溪市三中（3人）、广西桂林市三中（2人）、广西容县高中（4人）共10名中学美术教师进行学习效果问卷调查。调查采用无记名问卷方式，共设计了五个单项选择题，一道问答题，共发放问卷19份，收回有效问卷19份。

2.1 调查的数据统计及分析

选择第一题，“你觉得此处的多维视角数字媒体教学相比与传统教学模式是真正意义的多维视角数字媒体教学新模式吗？”——有三个A.是，B.不是，C.其它。

调查结果是：选A的17人，占89.5%；选B的2人，占10.5%；选C的0人，占0%。这些数据表明，绝大多数的承担美术基础课教学的老师认同本教学模式的优势。

选择题第二题，“你之前进行过类似于多维视角数字媒体教学这样的教学吗？”——有四个选项：A.进行过，B.部分进行过，C.偶尔进行过，D.没进行过。

调查结果是：选A的2人，占10.5%；选B的11人，占57.9%；选C的3人，占15.8%；选D的3人，占15.8%。这些数据表明，多数承担美术基础课教学的老师意识到多媒体教学手段能实现较好的学习效果，少数美术老师仍采用传统的教学方式。

选择题第三题，“你觉得多维视角数字媒体教学相比与传统教学模式有哪些优点？”——有三个选项：A.信息足，B.解决问题视角更全面，C.更直观易懂。

調查结果是：选A的19人，占100%；选B的17人，占89.5%；选C的19人，占100%。这些数据表明，多数承担美术基础课教学的老师意识到多媒体教学手段能实现较好的学习效果。

选择题第四题，“你认为多维视角数字媒体教学有哪些不足？”有四个选项：A.前期准备工作量大，太麻烦，B.有作秀嫌疑，C.好是好，条件设备有限，不是每个人都可以这么操作，D.吃力不讨好，实用意义不太大。

调查结果是：选A的15人，占78.9%；选B的5人，占89.5%；选C的12人，占63.2%；选D的4人，占20.1%。这些数据表明，数字媒体教学手段虽然明显比传统教学方法有很大优势，但由于需要做的前期和课堂准备工作太多，上课时还要携带相应的多媒体教学设备，而传统教学手段虽然有太多不足，但需要做的课前和课堂准备工作要少许多，所以有部分教师还是对数字媒体教学模式敬而远之。有一种观点则认为，不管采用什么教学手段，这都仅仅是一种辅助手段，不是教学的全部，好教学的精髓是把该讲清楚的内容讲到位，该完成的教学任务不含糊，就不应该拘泥于教学方法和模式。由于后面这种观点并没有和本项目主旨相冲突，因此不影响这种教学模式的推广问题。

选择题第五题：“你认为多维视角数字媒体教学这种新模式可以推广吗？”——有三个选项：A.可以推广，B.有待完善，C.偶尔使用还可以，经常使用不现实，D.不可实现。

调查结果是：选A的7人，占36.8%；选B的8人，占42.1%；选C的6人，占31.6%，选D的2人，占10.5%。这些数据表明，由于多媒体教学设备不足所限（目前我校美术基础课教室没有配备投影仪和实物投影仪外校小部分美术老师的画室也没有配备有上述多媒体教学设备），要使多维视角数字媒体教学能成为常态，还有许多工作要做，还需要循序渐进，逐步完善。

简答题：“你对多维视角数字媒体教学有什么意见和建议？”经汇总，主要有以下三方面的意见和建议

建议1：不管采用什么教学手段，这都仅仅是一种辅助手段，不是教学的全部，好教学的精髓是把该讲清楚的内容讲到位，该完成的教学任务不含糊，就不应该拘泥于教学方法和模式。

建议2：在多媒体教学设备不完善的情况下，能真正想方设法准备多维视角数字教学，完全靠教师的极强的责任心，如果老师缺少责任和担当，一切都将成为形式。

建议3：在实际的教学中，老师要每次课都能每个角度做一张教学示范，以显示多维视角的面面俱到，是不现实的，教师会疲于奔命，这对老师是一种虐待。

2.2 调查结论

总体上，和传统教学模式以及普通多媒体教学模式相比，绝大多数老师都认同多维视角数字媒体教学模式的优势，也认识到其有推广的价值和意义。但是，由于我校教学条件还相对比较艰苦，多媒体教学设备还没能完全普及到各个教室（尤其是美术基础课专业教室），校外同行也不同程度存在这个问题，因此，本项目所倡导的多维视角数字媒体教学模式的教改成果推广并不顺利，还有赖于设备的完善和争取更多同行的认同之后才能更好的展开。不过，前景是乐观的，只要我们课题组的老师们坚持不懈，软件是关键，硬件是基础，两者到位后自然水到渠成。

3 小结

综上所述，从以上的调查结果可以看出，学生们参加多维视角数字媒体教学学习后，在理论、技能、素质等方面都有了较好的收获或提升。不难看出，多维视角数字媒体教学给予大学生的不仅是教学模式的改变，还有学习视角的多样化和对知识维度理解的全面性的，同时，对知识中疑难问题解决的及时性使更多学生感受到了学习的快乐和成就感。多维视角数字媒体教学模式的教学效果的高实效和科学严谨性是有目共睹的，值得普及和推广。至于受教学设备限制而导致的项目成果推广遇到的阻力，课题组认为，只要作为关键因素的教师这个软件有足够的坚持与担当，相关教学设备不足一旦不再成为问题，多维视角数字媒体教学模式一定能为广大美术教师在美术基础课教学中广泛推崇，从而使其优势得到更淋漓尽致的展现。

参考文献

[1]宗世英.艺术设计专业大学生视觉素养培养研究[D].东北师范大学，2012（05）.

[2]朱晨燕.现代媒体艺在普通高中的研究与实践[D].上海师范大学，2011（04）.

[3]任国栋，戴峰泽，王霄.开放式“数字化设计与制造项目实践”体系与师生角色研究[D].中国电力教育，2011（04）.

作者简介

李升安（1974-），男，硕士学位。现为广西梧州学院宝石与艺术设计学院副教授。研究方向为艺术学。

作者单位

多功能数字钟课程设计报告 篇4

电子技术课程设计报告书

2016年6月12日

一、设计任务及要求：

用中小规模集成芯片设计并制作多功能数字钟，具体要求如下：

1、准确及时，以数字形式显示时（00～23）、分（00～59）、秒（00～59）的时间。

2、具有校时功能。指导教师签名：

2016

二、指导教师评语：

指导教师签名：

2016

三、成绩

指导教师签名：

2016年6月年6月年6月日

日

日

多功能数字钟课程设计报告 设计目的

一、设计原理与技术方法：

包括：电路工作原理分析与原理图、元器件选择与参数计算、电路调试方法与结果说明； 软件设计说明书与流程图、软件源程序代码、软件调试方法与运行结果说明。

1、电路工作原理分析与原理图

数字钟实际上是一个对标准频率（1Hz）进行计数的计数电路。由于标准的1Hz 时间信号必须做到准确稳定，所以通常使用输出频率稳定的石英晶体振荡器电路构成数字钟的振源。又由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路。因此一个具有计时、校时、报时、显示等基本功能的数字钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等七部分组成。石英晶体振荡器产生的信号经过分频器得到秒脉冲后，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器译码，并通过显示器显示时间。由以上分析可得到原理框图如下图

图1 实验原理框图

2、元器件选择与参数计算

（1）晶体振荡电路：产生秒脉冲既可以采用555脉冲发生电路也可以采用晶振脉冲发生电路。若由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源，可使555与RC组成多谐振荡器，产生频率 f=1kHz的方波信号，再通过分频则可得到秒脉冲信号。晶体振荡器电路则可以给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。相比二者的稳定性，晶振电路比555电路能够产生更加稳定的脉冲，数字电路中的时钟是由振荡器产生的，振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精度决定了数字钟计时的准确程度，所以最后决定采用晶振脉冲发生电路。石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整，它是电子钟的核心，用它产生标准频率信号，再由分频器分成秒时间脉冲。

所以秒脉冲晶体振荡选用32768Hz的晶振，该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。从有关手册中，可查得C1、C2均为20pF。当要求频率准确度和稳定度更高时，还可接入校正电容并采取温度补偿措施。由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为20MΩ。

（2）分频器电路：分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768（152）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。该电路可通过CD4060与双D触发器74LS74共同实现。

（3）时间计数器电路：时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为24进制计数器。计数器可以使用十进制的74LS160。

（4）译码驱动电路：译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。译码器可以使用CD4511。

（5）校时电路：可以通过基本的门器件、电阻与开关实现。由设计的电路图可选择与非门74LS00。（6）整点报时电路：一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒.其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波。

3、电路调试方法与结果说明（1）电路调试方法 ①数码管的调试：可以用万用表的负极接数码管的3或8脚，正极依次接数码管剩余的管脚所接电阻的另一端，并将万用表调至测发光二极管档位，从而测试数码管的显示是否正确。②“时”“分”“秒”电路的调试：将“时”“分”“秒”电路连接完成后，可以用函数信号发生器产生的1Hz方波信号分别作为“时”、“分”、“秒”的个位74LS160的计数脉冲，从而测试“时”是否为24进制，“分”和“秒”是否为60进制。③校时电路的调试：先将电路外接用函数信号发生器产生的2Hz方波信号，再分别通过校时、校分电路开关的断开、闭合以及开关闭合后电路的工作情况判断电路的校时、校分功能是否正确。

④秒脉冲产生电路的调试：将电路产生的秒时间脉冲接入示波器，观察并计算电路是否产生1Hz方波信号。（2）结果说明

①数码管的调试：当正极依次接1、2、4、5、7、9、10管脚时，数码管依次是G、F、A、B、C、D、E亮。②“时”“分”“秒”电路的调试：“时”为24进制（从“00”到“23”），“分”和“秒”都为60进制（从“00”到“59”）。

③校时电路的调试：开关断开时电路处于正常工作状态，开关闭合时电路处于校时、校分状态。

④秒脉冲产生电路的调试：电路产生1Hz方波信号。

4、软件设计说明书与流程图（1）秒脉冲产生电路

晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。晶体XTAL的频率选为32768HZ。该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。从有关手册中，可查得C1、C2均为20pF。当要求频率准确度和稳定度更高时，还可接入校正电容并采取温度补偿措施。由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为22MΩ。较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到1Hz的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级２进制计数器来实现。

本实验中采用CD4060来构成分频电路。管脚图见图2。CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且CD4060还包含振荡电路所需的非门，使用更为方便。CD4060计数为14级2进制计数器，可以将32768Hz的信号分频为2Hz，再经过74LS74即可获得1Hz的方波信号。原理电路图如图3所示，图4为仿真电路图。

图2 D4060管脚图

图3 CD4060秒脉冲振荡发生器

图 4 产生1Hz时间脉冲的电路图

（2）时间计数器电路 ①“秒”“分”电路

根据题目要求，“秒”和“分”都是60进制的，而且是从“00”到“59”，可以使用十进制的74LS160来实现这个功能。首先将两片74LS160通过串行进位方式接成百进制计数器，即分别将“秒”和“分”个位的进位输出信号经非门作为“秒”和“分”十位的计数输入脉冲。当计数器从全0状态开始计数，计入59个脉冲时，经与非门译码产生低电平信号立刻将两片74LS160同时置零，于是便得到了60进制的计数器。74160的逻辑功能示意图、引脚图及功能表如下所示。

图5 a)74160逻辑功能示意图

b)74160引脚图

图6 74160逻辑功能表 ②“时”电路 根据题目要求，“时”是24进制的，而且是从“00”到“23”，可以使用十进制的74LS160来实现这个功能。首先将两片74LS160通过串行进位方式接成百进制计数器，当计数器从全0状态开始计数，计入23个脉冲时，经与非门译码产生低电平信号立刻将两片74LS160同时置零，于是便得到了24进制的计数器。（3）译码驱动电路

计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出，选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流，选用CD4511作为显示译码电路，选用LED数码管作为显示单元电路。由于CD4511是输出高电平有效，所以选用七段共阴极LED数码管。若将“秒”、“分”、“时”计数器的每位输出分别接到相应七段译码器的输入端，便可进行不同数字的显示。“秒”用数码管显示如图7所示。

图7 “秒”的译码及驱动显示电路图（4）校时电路

数字种启动后,每当数字钟显示与实际时间不符合,需要根据标准时间进行校时。通常，校正时间的方法是：首先截断正常的计数通路，然后再进行人工触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端，校正好后，再转入正常计时状态即可。校“秒”时，采用等待校时。校“分”、“时”的原理比较简单，采用加速校时。对校时电路的要求是 : 1．在小时校正时不影响分和秒的正常计数。2．在分校正时不影响秒和小时的正常计数。当开关断开时，因为校正信号和0相与的输出为0，而开关的另一端接高电平，正常输入信号可以顺利通过与或门，故校时电路处于正常计时状态；当开关闭合时，情况正好与上述相反，这时校时电路处于校时状态。与非门可选74LS00，非门则可用与非门2个输入端并接来代替从而节省芯片。校时电路图见图8。

校时电路图（5）整点报时电路

一般时钟都应具备整点报时电路功能，即在时间出现整点前数秒内，数字钟会自动报时，以示提醒。其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波。当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为5、9和5，因此可将分计数器十位的QC和QＡ、个位的QＤ和QＡ及秒计数器十位的QＣ 和QＡ相与。电路在整点前6秒钟内开始整点报时，即当时间在59分54秒到59分59秒期间时，报时电路产生报时控制信号，控制小喇叭产生低音；当时间为00分00秒时，报时电路产生报时控制信号，控制小喇叭产生高音。

5、软件调试方法与运行结果说明（1）软件调试方法

由于仿真时晶振不能正常工作，所以通过外接1KHz方波信号来调试电路。“时”“分”“秒”电路的调试：“时”为24进制（从“00”到“23”），“分”和“秒”都为60进制（从“00”到“59”）。校时电路的调试：可以通过校时、校分电路的开关来校对时间，并判断电路的“时”“分”“秒”的进制是否正确。开关断开时电路处于正常工作状态，开关闭合时电路处于校时、校分状态。（2）运行结果说明

数码管的各部分可以正确显示，电路的“时”为24进制（从“00”到“23”），“分”和“秒”都为60进制（从“00”到“59”）。开关断开时电路处于正常工作状态，开关闭合时电路处于校时、校分状态，通过控制开关及输入信号可以达到校时功能。

三、设计体会与建议 1.设计体会

我觉得此次的数字钟设计实验，电路原理相对来比较简单，但电路图比较复杂，所用芯片比较多，相应的连线也多，这就给焊接电路增加了较大的难度。不过通过此次实验，使我更进一步地熟悉了芯片的结构，掌握了实验中所用各芯片的工作原理和其具体的使用方法，同时还接触到了一些新认识的芯片，增长了见识。这次课程设计是一次难得的锻炼机会，让我们能够充分运用所学过的理论知识和自己动手实际操作的能力，另外还让我们学习查找资料的方法，以及自己设计电路、焊接电路、分析解决电路存在的问题的能力。这对于我来说是很好的提高，填补了平日理论学习后实践方面的空白。参考文献

[1] 阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2001年

数字电子时钟课程设计报告-2 篇5

20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。尤其在医院，每次护士都会给病人作皮试，测试病人是否对药物过敏。注射后，一般等待5分钟，一旦超时，所作的皮试试验就会无效。手表当然是一个好的选择，但是，随着接受皮试的人数增加，到底是哪个人的皮试到时间却难以判断。所以，要制作一个定时系统。随时提醒这些容易忘记时间的人。

钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

论文的研究内容和结构安排

本系统采用石英晶体振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。由LED数码管来显示译码器所输出的信号。采用了74LS系列中小规模集成芯片。使用了RS触发器的校时电路。总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。论文安排如下：

1、绪论 阐述研究电子钟所具有的现实意义。

2、设计内容及设计方案 论述电子钟的具体设计方案及设计要求。

3、单元电路设计、原理及器件选择 说明电子钟的设计原理以及器件的选择，主要从石英晶体振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路五个方面进行说明。

4、绘制整机原理图 该系统的设计、安装、调试工作全部完成。

（一）设计内容要求

1、设计一个有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能的电子钟。

2、用中小规模集成电路组成电子钟，并在实验箱上进行组装、调试。

3、画出框图和逻辑电路图。4、功能扩展：(1)闹钟系统

(2)整点报时。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，音像持续1秒，在1000Hz音像结束时刻为整点。(3)日历系统。

（二）设计方案及工作原理

数字电子钟的逻辑框图如图1所示。它由石英晶体振荡器、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。

三、单元电路设计 1.秒脉冲产生电路(1)1KHZ 振荡器

振荡器由 555 定时器组成。图 3‐1 中是 由 555 定时器构成的 1KHZ 的自

激振荡器 ,其原理是

0.7(2R3+R4+R5)C4=1ms f=1/t=1KHZ。

2、计数器

秒脉冲信号经过6级计数器，分别得到“秒”个位、十位，“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。“秒”、“分”计数器为60进制，小时为24进制。1、60进制计数器

(1)计数器按触发方式分类

计数器是一种累计时钟脉冲数的逻辑部件。计数器不仅用于时钟脉冲计数，还用于定时、分频、产生节拍脉冲以及数字运算等。计数器是应用最广泛的逻辑部件之一。按触发方式，把计数器分成同步计数器和异步计数器两种。对于同步计数器，输入时钟脉冲时触发器的翻转是同时进行的，而异步计数器中的触发器的翻转则不是同时。

(2)60进制计数器的工作原理

“秒”计数器电路与“分”计数器电路都是60进制，它由一级10进制计数器和一级6进制计数器连接构成，如图4所示，采用两片中规模集成电路74LS90串接起来构成的“

秒

”、分

”

计

数

器。

IC1是十进制计数器，QD1作为十进制的进位信号，74LS90计数器是十进制异步计数器，用反馈归零方法实现十进制计数，IC2和与非门组成六进制计数。74LS90是在CP信号的下降沿翻转计数，Q A1和 Q C2相与0101的下降沿，作为“分”（“时”）计数器的输入信号，通过与非门和非门对下一级计数器送出一个高电平1（在此之前输出的一直是低电平0）。Q B2 和Q C2计数到0110，产生的高电平1分别送到计数器的清零R0(1)，R0(2)，74LS90内部的R0(1)和R0(2)与非后清零而使计数器归零，此时传给下一级计数器的输入信号又变为低电平0，从而给下一级计数器提供了一个下降沿，使下一级计数器翻转计数，在这里IC2完成了六进制计数。由此可见IC1和 IC2串联实现了六十进制计数。其中：74LS90——可二/五分频十进制计数器 74LS04——非门 74LS00——二输入与非门 2、24进制计数器

小时计数电路是由IC5和IC6组成的24进制计数电路，如图5所示。当“时”个位IC5计数输入端CP5来到第10个触发信号时，IC5计数器自动清零，进位端QD5向IC6“时”十位计数器输出进位信号，当第24个“时”(来自“分”计数器输出的进位信号)脉冲到达时，IC5计数器的状态为“0100”，IC6计数器的状态为“0010”，此时“时”个位计数器的QC5和“时”十位计数器的QB6输出为“1”。把它们分别送到IC5和IC6计数器的清零端R0(1)和R0(2)，通过7490内部的R0(1)和R0(2)与非后清零，从而完成24进制计数。

3.组合的数字时钟

数字时钟系统的组成利用上面的六十进制和二十四进制递增计数器子电路 构成的数字钟系统

4、校时电路的实现原理 当电子钟接通电源或者计时发现误差时，均需要校正时间。校时电路分别实现对时、分的校准，由于4个机械开关具有震颤现象，因此用RS触发器作为去抖动电路。采用RS基本触发器及单刀双掷开关，闸刀常闭于2点，每搬动一次产生一个计数脉冲，实现校时功能

5.整点报时电路

电路应在整点前 10 秒钟内开始整点报时，即当时间在 59 分 50 秒到 59 分59 秒期间时，报时电路报时控制信号。

当时间在 59 分 59 秒到 00分 00 秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为 5、9 和 5，因此可将分计数器十位的 Qc 和 Qa、个位的 Qd 和 Qa及秒计数器十位的 Qc 和 Qa 相与，从而产生报时控制信号。报时电路可选7个74F08D 来构成

6、电路复位

四、译码与显示电路

1、显示器原理（数码管）

数码管是数码显示器的俗称。常用的数码显示器有半导体数码管，荧光数码管，辉光数码管和液晶显示器等。

本设计所选用的是半导体数码管，是用发光二极管（简称LED）组成的字形来显示数字，七个条形发光二极管排列成七段组合字形，便构成了半导体数码管。半导体数码管有共阳极和共阴极两种类型。共阳极数码管的七个发光二极管的阳极接在一起，而七个阴极则是独立的。共阴极数码管与共阳极数码管相反，七个发光二极管的阴极接在一起，而阳极是独立的。

当共阳极数码管的某一阴极接低电平时，相应的二极管发光，可根据字形使某几段二极管发光，所以共阳极数码管需要输出低电平有效的译码器去驱动。共阴极数码管则需输出高电平有效的译码器去驱动。

2、译码器原理（74LS47）

译码为编码的逆过程。它将编码时赋予代码的含义“翻译”过来。实现译码的逻辑电路成为译码器。译码器输出与输入代码有唯一的对应关系。74LS47是输出低电平有效的七段字形译码器，它在这里与数码管配合使用，表2列出了74LS47的真值表，表示出了它与数码管之间的关系。

四、详细设计与调试

4.1 秒脉冲的产生

秒脉冲发生器

脉冲发生器是数字钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量，通常用晶体振荡器产生标准频率信号经过整形、分频获得1Hz的秒脉冲。石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。如晶32768 Hz，通过15次二分频后可获得1Hz的脉冲输出。

4.2 秒计数、译码及显示部分的设计

秒计数译码电路

秒计数器为M=60的计数器，即显示00～59，采用中规模集成电路双十进制计数器至少需要2片，因为10 < M < 100。它的个位为十进制，十位为六进制。本电路采用两片74LS161实现。当个位计数至1010时，通过 74LS00 二输入与非门连至清零端达到清零，当达到0000时，产生上升脉冲送给十位。十位计数至0110时清零。调试

六．总结

电工学数字钟课程设计报告 篇6

设计题目：数字电子钟设计与实现

班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 设计时间：

摘要

数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。由于数字集成电路技术的发展采用了先进的三石英技术，使数字时钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字时钟电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于数字时钟电路的基本组成包含了数字电路的组成部分，因此进行数定时钟的设计是必要的。在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来增养我们的综合分析和设计电路的能力。

本次设计以数字时钟为主，实现对时、分、秒数字显示的计数器计时装置，周期为24小时，显示满为23时59分59秒并具４有校时功能的数电子时钟。电路主要采用中规模的集成电路，本电路主要脉冲产生模块、校时模块、两个六十进制模块（分、秒）、一个二十四进制模块（时）和一个报时逻辑电路组成。时、分、秒再通过BCD-7段译码显示屏显示出来。

关键词：计数器

译码器 校时

目录

概述

2 课程设计任务及要求

2.1 设计任务

2.2 设计要求3 理论设计

3.1方案论证

3.2 系统设计

3.2.1 结构框图及说明

3.2.2 系统原理图及工作原理

3.3 单元电路设计

3.3.1秒脉冲电路设计

3.3.2时、分、秒计数器电路

3.3.3校时电路

3.3.4译码显示电路

3.3.5定时电路设计

4.软件仿真

4.1 仿真电路图

4.2 仿真过程

4.2 仿真结果

5.结论

6.使用仪器设备清单

7.参考文献。

8.收获、体会和建议。5 5 8 10 11 13 15 16

18191920

2.课程设计及要求

2.1设计任务

数字电子时钟是一种用数字电路技术实现“时”、“分”、“秒”计时的装置。其中，时间以24小时为一个周期；显示时、分、秒；具有校时功能，可以分别对时、分进行单独校时，使其校正到标准时间；时钟具有闹钟功能；具有开机清零功能；设计所需的脉冲电路。

2.1设计要求

独立完成系统的原理设计。说明系统实现的功能，应达到技术指标，进行方案论证，确定设计方案。画出电路图，说明各部分电路的工作原理，初步选定所使用的各种器件的主要参数及型号，列出元器件明细表。系统中包含的中小规模集成电路的种类至少在六种以上。根据理论设计用multisim 7在计算机上进行仿真。验证所设计方案的正确性。

3.理论设计

3.1方案论证

数字时钟是一个将“时”、“分”、“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。电路由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器、显示电路、校准电路、定时电路等组成。秒、分、时分别为60、60和24进制计数器。分、秒均为60进制，显示00—59，个位为十进制，十位为六进制；时为24进制，对于24进制来说个位为十进制，十位为三进制。用74LS161和74LS160均可实现六十进制和二十四进制计数器，再通过LED六段显示器将具体信号显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号，然后去触发触发器实现报时。校时电路是通过改变时计数器和分计数器的输入脉冲来实现校时功能。

3.2系统设计

3.2.1结构框图及说明

原理框图如图1所示

图1

该系统的工作原理是：

由石英晶体多谐振荡器和分频器产生1HZ标准秒脉冲。“秒电路”、“分电路”均为00—59的六十进制计数、译码、显示电路； “时电路”为00—23的二十四进制计数、译码、显示电路。校时电路分别控制对时和分的校正。

3.2.2 系统原理图及工作原理

系统具体电路连接情况如图2

GNDGNDCKCKCKCKCKCKU24ABCDEFGABCDEFGU25ABCDEFGU13ABCDEFGU15ABCDEFGU6ABCDEFGU******14474849505***109***9606162******09101112***1109***3242526***14OAOBOCODOEOFOG***14OAOBOCODOEOFOG~LT~RBI~BI/RBO~LT~RBI~BI/RBO~LT~RBI~BI/RBO~LT~RBI~BI/RBO~LT~RBI~BI/RBOABCDABCDABCDABCD7126354ABCD71263547126ABCDU1274LS48NU1474LS48N***12653547255U16B7474LS08D64756314***U3B7874LS08D16171887~LOAD~CLR***11537U21B74LS03N14***3121115QAQBQCQDQAQBQCQDQAQBQCQDRCORCORCOQAQBQCQD14***31211~LOAD~CLR~LOAD~CLR~LOAD~CLRQAQBQCQDRCOQAQBQCQDCLKCLKCLKENPENTENPENTENPENTENPENTCLKU20B2774LS08DU17AABCDABCDABCD710710710ABCD54RCO74LS160N710~LOAD~CLR~LOAD~CLR***45691234569121U274LS160NCLK15U18U1974LS160NU107374LS160NRCOU974LS160N354~LT~RBI~BI/RBOU2274LS48NU2374LS48NU574LS48NOAOBOCODOEOFOGU774LS48NOAOBOCODOEOFOGOAOBOCODOEOFOGOAOBOCODOEOFOGU174LS160NCLK2ENPENT300710VCC9VU26A9VVCC274LS21N710VCCU11BABCD34569123456U4BVCC674LS00D74LS00D09VVCC78J23J1U27ALTBAEQBAGTBB0A0B1A1765OALTBOAEQBOAGTBB2A2B3A***11574LS21D3877I2BIPOLAR_CURRENT092U28ALTBAEQBAGTB***1588Key = SpaceVCC29I1BIPOLAR_CURRENT0U34ALTBAEQBAGTBB0A0B1A1765OALTBOAEQBOAGTBB2A2B3A***115Key = Space8584U29OR***OALTBOAEQBOAGTBB0A0B1A1B2A2B3A380VCCU33ALTBAEQBAGTB***1596U32ALTBAEQBAGTB***15U31ALTBAEQBAGTB***15VCCR2100Ω04RSTDISTHRTRICON9V7485N7485N8VCCOUTU3038689765OALTBOAEQBOAGTBB0A0B1A1B2A2B3A39495765OALTBOAEQBOAGTBB0A0B1A1B2A2B3A3999798765OALTBOAEQBOAGTBB0A0B1A1B2A2B3A3LED279LED1VCCR1100Ω9V71R3100Ω7906257485N937485NVCC7485N7485NC1100nF0VCC91GND1C21nFLM555CN9VVCCVCC9VR4100Ω101C4100nF10274LS04DC3100nF10347691280ABCDVCCENPENTU35100U378VCCRSTDISTHRTRICONGND1OUT3BUZZER200 Hz 100ΩR519U36B25LM555CN0

图2

3.3单元电路设计

3.3.1秒脉冲电路设计

VCCVCCR2100Ω4RSTDISTHRTRICONGND19V8VCCOUTU30371R3100Ω79062591C1100nF0VCC9VC21nFLM555CN

图3 由555构成的多谐振荡器

电路图如图3所示，由555定时器、电容和电阻组成震荡电路，产生秒脉冲信号。它是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳定度决定于数字中的质量。通常晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得1Hz的秒脉冲。

555定时器与RC组成的系统接通电源后，电容C1被充电，vc上升，当vc上升到大于2/3VCC时，触发器被复位，放电管T导通，此时v0为低电平，电容C1通过R2和T放电，使vc下降。当vc下降到小于1/3VCC时，触发器被复位，v0翻转为高电平。电容器C1放电结束，所需时间为： T1=0.7R2C 当C1放电结束时，T截止，VCC将通过R1、R2向电容器C1充电，vc由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时间为：

T2=0.7（R1+R2）C

当vc上升到2/3VCC时，触发器又被复位发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为：1.43/（R1+2R2）C

本设计中频率可通过以上公式计算出来，f=1Hz

3.3.2时、分、秒计数器电路

一般采用10进制计数器来实现时间计数单元计数功能，要实现这一要求，可选用的中规模集成计数器较多，这里我们选择使用74LS160。

图 4 74LS160 引脚图

如果采用反馈清零方式时在计数一遍后进入重新计数时时间间隔不是一个时间脉冲而是两个，会造成计数不准，例如十进制从0000—0001—0010—„„1001—1010（此状态虽不会显示但已经出来）—0000。故现在采用反馈置数法实现，以十进制为例0000——0001——0010——„„1001 ——0000（不会出现1010状态，故很准）其接法电路如图5图6。

秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后。分别得到显示电路，以便实现用数字显示时、分、秒的要求。“秒”和“分”计数器应为六十进制，而“时”计数器应为二十四进制。

图 5两块74LS160构成的六十进制计数器

采用置数法74LS160 的3、4、5、6引脚接地，低位的7、10、1引脚和高位1引脚接高电平，高位7、10引脚接低位15引脚。其14—11引脚接显示译码器的7、1、2、6引脚。

图6两块74LS160构成的二十四进制计数器

（1）六十进制计数器。它由两块中规模集成十进制计数器74LS160，一块组成十进制，另一块组成六进制。采用置数法时，当高位出现0101状态，低位为1001状态，即计到59（第60个脉冲），如图5所示六十进制计数器。

（2）二十四进制计数器。它由两块中规模集成十进制计数器74LS160构成。当高位出现0010状态，低位为0011状态，即计到第24个来自“分”计数器的进位信号时，产生反馈置数信号，如图6所示为二十四进制计数器。

3.3.3校时电路

在刚接通电源或者时钟走时出现误差时，则需要进行时间的校准。因此，应截断时分的直接计数通路，并采用正常计数信号与校时信号可以切换的电路接入其中。故我们设计了对时、分、秒各自校时的电路。设计原理是：将74ls160的两个使能端接在一起后接到单刀双掷开关的公共端，再将进位端和高电平分别接到另外两端。当开关按下时接入高电平，反之便会接到进位端。

图7 校时部分电路原理图

通过一个单刀双掷开关控制接入“时”计数电路的脉冲信号。若要校时，将校时脉冲信号引入“时”计数器，让其快速计数，在时计数器显示到需要的数字后再切掉校时信号，引入正常脉冲信号，完成校时功能。校分的原理和校时一样。

校时电路的连接情况如图8所示

图8 校时电路连接

3.3.4译码显示电路

选用器件时应当注意译码器和显示器件相互配合。一是驱动功率要足够大，二是逻辑电平要匹配秒计数器、分计数器、和时计数器的计数分别输送给各自的显示译码器74LS48，在数送给各自的数码管，显示出时、分、秒的计时。电路如图9所示为计数、译码显示电路。

图9译码显示电路

图10 74LS48引脚图

这里采用74LS48作为显示译码器，A0~A3接74LS160的QA~QD端3、4、5引脚都接高电平，9~15端接七段数码管。七段数码管引脚图如下图11（共阴极）

图11 七段数码管引脚图

译码显示电路在仿真中的连接情况如图12

图12

3.3.5定时电路设计

每当数字时钟计时与所设定的时间相同时开始发出5s的响声，响声是从第1s开始到第6s,响声的频率一样，即所发出的声音是一样的没有变化。定时电路即逻辑见下图13。

图13定时响5s真值表

由卡诺图可以计算出定时响5s的逻辑，其逻辑电路连接见下图14

VCC100R4100Ω101C4100nF103C3100nF8VCC47625RSTDISTHRTRICONGND1OUT3U35U37BUZZER200 Hz 100ΩR5LM555CN0

图14 响5s逻辑电路连接 4.软件仿真

4.1仿真电路图

GNDGNDCKCKCKCKCKCKU24ABCDEFGABCDEFGU25ABCDEFGU13ABCDEFGU15ABCDEFGU6ABCDEFGU******14474849505***109***9606162******09101112***1109***3242526***14OAOBOCODOEOFOG***14OAOBOCODOEOFOG~LT~RBI~BI/RBO~LT~RBI~BI/RBO~LT~RBI~BI/RBO~LT~RBI~BI/RBO~LT~RBI~BI/RBOABCDABCDABCDABCD7126354ABCD71263547126ABCDU1274LS48NU1474LS48N***12653547255U16B7474LS08D64756314***U3B7874LS08D16171887~LOAD~CLR***11537U21B74LS03N14***3121115QAQBQCQDQAQBQCQDQAQBQCQDRCORCORCOQAQBQCQD14***31211~LOAD~CLR~LOAD~CLR~LOAD~CLRQAQBQCQDRCOQAQBQCQDCLKCLKCLKENPENTENPENTENPENTENPENTCLKU20B2774LS08DU17AABCDABCDABCD710710710ABCD54RCO74LS160N710~LOAD~CLR~LOAD~CLR***45691234569121U274LS160NCLK15U18U1974LS160NU107374LS160NRCOU974LS160N354~LT~RBI~BI/RBOU2274LS48NU2374LS48NU574LS48NOAOBOCODOEOFOGU774LS48NOAOBOCODOEOFOGOAOBOCODOEOFOGOAOBOCODOEOFOGU174LS160NCLK2ENPENT300710VCC9VU26A9VVCC274LS21N710VCCU11BABCD34569123456U4BVCC674LS00D74LS00D09VVCC78J23J1U27ALTBAEQBAGTBB0A0B1A1765OALTBOAEQBOAGTBB2A2B3A***11574LS21D3877I2BIPOLAR_CURRENT092U28ALTBAEQBAGTB***1588Key = SpaceVCC29I1BIPOLAR_CURRENT0U34ALTBAEQBAGTBB0A0B1A1765OALTBOAEQBOAGTBB2A2B3A***115Key = Space8584U29OR***OALTBOAEQBOAGTBB0A0B1A1B2A2B3A380VCCU33ALTBAEQBAGTB***1596U32ALTBAEQBAGTB***15U31ALTBAEQBAGTB***15VCCR2100Ω04RSTDISTHRTRICON9V7485N7485N8VCCOUTU3038689765OALTBOAEQBOAGTBB0A0B1A1B2A2B3A39495765OALTBOAEQBOAGTBB0A0B1A1B2A2B3A3999798765OALTBOAEQBOAGTBB0A0B1A1B2A2B3A3LED279LED1VCCR1100Ω9V71R3100Ω7906257485N937485NVCC7485N7485NC1100nF0VCC91GND1C21nFLM555CN9VVCCVCC9VR4100Ω101C4100nF10274LS04DC3100nF10347691280ABCDVCCENPENTU35100U378VCCRSTDISTHRTRICONGND1OUT3BUZZER200 Hz 100ΩR519U36B25LM555CN0

4.2仿真过程

按下仿真开始开关，观测时钟是否正常计时。键盘上的A和B分别控制着校时和校分，按下A开始校时，再次按下，校时停止；按下B开始校分，再次按下，校分停止。让钟表计时到整点，观测整点指示灯是否点亮。

4.3仿真结果

按下仿真开关后，数字钟可以正常计时，从左至右依次是“时”十位，“时”个位，“分”十位，“分”个位，“秒”十位，“秒”个位。

按下校时开关和校分开关后，可以正常校时和校分。

时钟计时到23点59分59秒后，会全部清零，重新开始新的一天。

5.结论

通过这次对数字钟的设计与制作，对电子技术有了一些初步了解，但那都是一些理论的东西。通过这次数字电子钟的课程设计，我们才把学到的知识与实践相结合。从而对我们学的知识有了更进一步的理解，使我们进一步加深了对所学知识的记忆。

在此次的数字钟设计过程中，我更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。虽然这只是一次简单的课程设计，但通过这次课程设计我们了解了课程设计的一般步骤，和设计中应注意的问题，同时我们也掌握了做设计的基本流程，为我们以后进行更复杂的设计奠定了坚实的基础。

6.使用仪器设备清单

1.555定时器 2.74LS160 3.74LS161 4.6段译码显示器 5.脉冲发生器 6.74LS48 7.74LS20 8.74LS04 9.74LS08 10.单刀双掷开关

7.参考文献

1.马学文，李景宏.电子技术实验教程.北京：科学出版社.2013 2.李景宏，王永军编著.数字逻辑与数字系统.北京：电子工业出版社，2012 3.高吉祥，易凡编著.电子技术基础实验与课程设计.北京：电子工业出版社，2002 4.王义军.数字电子技术基础.北京：中国电力出版社，2007 5.黄培根，任清褒.Multisim7&电路分析基础实验.浙江：浙江大学出版社,2002 6.贾更新.电子技术基础实验，设计与仿真.郑州：郑州大学出版社，2006 7.赵淑范.电子技术实验与课程设计.北京：清华大学出版社,2006

8.收获、体会和建议

十多天的数字电子课程设计马上就要画上圆满的句号，在这期间的收获很多，高兴过沮丧过，当电路终于能够符合设计指标和要求的时候，心情无比的舒畅。但是mutisim本身的一个缺陷使得无法在仿真的时候使用晶振加上4060产生1赫兹的方波，但是在现实的情况下，这样是完全能够产生的。所以在做仿真的时候就用了555多谐振荡电路来代替，以检验其他功能模块是否符合设计的要求。在这次课设期间是我更加熟练的掌握了仿真软件multisim的一些用法，原来没有发现的功能在这次做课设的时候学会了，我想这是一大收获。另外这次课设也让我更加了解一些元器件的功能如74ls160,74ls40以及一些门电路逻辑功能的算法。

电工学数字钟课程设计报告 篇7

项目资助信息：

本论文为“北京联合大学人才强校计划人才资助项目”成果.

关键词：正向心理学，电工电子技术，课程设计，正向激励

当前，高等教育质量问题，高校毕业生的综合素质水平、就业竞争力等问题受到社会和高校的普遍重视。各级各类高校都在积极进行教育教学改革，探索有效的教学方法和模式，以期培养出更具有创新精神、实践动手能力强和更具有发展后劲的高素质应用性人才。本文以正向心理学基本理论为指导，对我院开设课程《电工电子技术课程设计》的教学内容和方法进行了积极的探索和实践并取得了可喜的成效。

一、积极心理学对学生培养的启示

积极心理学，是由美国前心理学会主席塞利格曼发起和推动的一个心理学研究新领域。它提倡研究积极的人格特质，把增进个体的积极体验和培养个体的自尊作为培养个体积极人格的最主要途径。它促使一个人具有良好的情绪，表现为热爱生活，珍爱生命，具有强烈的责任感、坚强的意志和不竭的前进动力。而这种良好的情绪不仅有助于人们深入、细致地观察，促进记忆、激发想象、活跃思维，而且能够增强操作的准确性和精确性，提高操作的效率和增强人们的创造力。

增强个体的积极情绪体验是积极心理学研究的主要内容。积极心理学认为增进个体的积极情绪体验是发展个体积极人格、积极力量和积极品质的一条最有效的途径。对于积极情绪，积极心理学家B.L.Fredrick提出了著名的“拓展-构建”理论。该理论认为积极情绪具有拓展并构建个体即时的思想或行为作用，也就是为即时的思想和行为提供充足的资源，例如使个体在当时的情景条件下反应更准确、认知更全面、思维的创造性更活跃等。在扩建即时资源的基础上，积极情绪还能帮助个体建立起长远的、有利于个人未来发展的资源。同时，积极情绪体验中的个体能更全面认识自己面临的任务，从而保证个体在特定情境中能做出最有效的反应。

二、电工电子技术课程设计改革必要性

本课程是我院交通工程专业的学科大类必修课程。对现代电子设计技术环节，通过对典型课题的分析、设计及实际调试，使学生巩固电工电子技术的基本知识与概念；通过学习现代电子器件的应用与设计方法，使学生在实际动手操作能力方面得到锻炼，增强创新意识。

该课程传统的教授模式基本上都是由教师提供一个工作量和难度适中的指导书，由学生按照指导书中的方法和步骤，循序渐进地完成设计。这种教学方式的不足体现在如下方面：

1、教学形式单一、死板，学生就像机器一样机械地操作，使最后的设计成果几乎千篇一律。

2、由于有完整的指导书，使学生在学习和操作过程中出现问题的几率以及问题类型的多样性减少，不利于学生分析问题和解决问题能力的培养。

3、同样由于设计指导书的存在，使学生只是被动地参与到课程设计的过程中，独立思考时间减少，几乎没有独立发挥想象力的空间，不利于学生创新能力的锻炼和培养。

4、未必每个学生对指导书中的项目都感兴趣，如果学生遇到不感兴趣的主题，会极大地影响其学习和参与的主观积极性和能动性，自然课程设计的结果也就好不到哪去了。

可见这种教学方法没有充分考虑学生基础和接受能力以及学习兴趣的差异等关键因素，导致基础差的学生跟不上进度，而基础好的学生又缺少足够的发展空间。

三、积极心理学指导下电工电子技术课程设计改革实践

根据我院的大纲要求，本课程设计主要针对EDA设计进行。积极心理学强调在教学中要增强学生的积极情绪体验，调动学生的学习动机，让学生把求知当作一种享受和挑战。为此作者根据多年授课经验和该门课程特点，设计了如下一些关键教学环节。

1、学习、理解环节——注重学生自学能力培养

首先介绍EDA技术及可编程逻辑器件的工作原理，帮助学生建立EDA设计流程和FPGA编程下载的概念。为了使学生有切身体验，体会利用 EDA设计软件进行设计、编辑、综合、编译和仿真等环节，特地为学生制作了自学讲义：“原理图输入设计——Quartus II 软件应用初步”，下发到每位学生手中，让学生自己按照讲义内容一步一步操作完成一个2-4译码器的设计和仿真。

之所以让学生自学这部分内容，主要是考虑到对特定软件的学习，之前学生已经学习过C语言等编程知识，而且在现代的信息化时代，学生对于计算机相關知识的掌握速度和能力远远超过了老师，只要方法得当，他们很快就会掌握要领。再者也考虑到了学生的差异性，给予他们一定的自由度，使得每个学生都可以按照自己的进度学习，让每位学生都有所收获。

事实也证明这种方法是可行的，有些同学掌握非常快，而且兴趣盎然，一完成马上向老师报告，当得到教师的表扬和肯定后更是以极大的热情投入到了下一个环节中去；而对于进展较慢的同学来讲，希望他们把基础打扎实，而不是一味求快，这时老师的态度非常关键，一定要给予他们正向的评价和鼓励，肯定他们付出的努力和取得的进展，使他们愿意克服困难继续前行。

2、掌握、应用环节——照猫画虎

通过对2-4译码器的设计和仿真，学生已经对如何利用原理图进行设计和仿真有了一个初步的体验，接着让学生自己设计一个3-8线译码器。学生要完成该任务，必须把上一任务的原理和操作步骤理解吃透，这无形中又巩固和消化了所学知识。

这一过程中，学生可以充分发挥自己的才能，教师在指导中如发现某个学生遇到的问题和先前其他学生的问题相同时，会直接找前面的同学来进行解答。这样一方面给指导教师腾出了时间去解决更棘手的问题，另一方面也给学生提供了一个展示自我，总结归纳自己所学知识的机会，而同学之间的交流和沟通也更加顺畅，整个实验室气氛非常活跃。

接下来通过引导学生完成一个三人表决器设计并生成一个元件，引入层次化设计和可重用元件的概念。接着给学生布置独立完成的任务：通过层次化设计方法，利用自己生成的半加器元件设计一个全加器。从而全面理解和掌握层次化设计的概念和方法。

3、初级应用进阶——VHDL语言设计

原理图设计法虽然直观清楚，但对于复杂系统来讲，还是需要利用VHDL语言来完成。因此掌握VHDL语言设计的基本原则和方法，也是学生必备的技能之一。

其中首要任务就是对VHDL语言语法规则的掌握。这一环节我仍然采用了学生利用讲义自己练习的方法，在讲义中，根据不同的语句特地安排了不同的例题进行有针对性的学习和训练。例如，通过用VHDL语言描述一个2输入与非门，了解一个完整VHDL程序的基本结构和组成；通过设计加法器，了解信号与变量的概念；通过8-3线优先编码器设计，学会使用CASE语句；通过设计奇偶校验器，掌握LOOP语句的使用；通过设计比较器，学会使用NEXT和EXIT语句。

通过大量的实例练习，学生很快掌握了VHDL语言设计的基本规则和语法要领。特别是我在讲义中人为设置了多处语法和逻辑错误，让学生自行找出并排除，这一过程极大促进了学生对VHDL语法规则的深刻理解和掌握，也很好的锻炼了学生自己分析故障排除错误的能力，使他们充分体会到马虎粗心带来的时间和精力成本，意识到细心对完成设计的重要性。

学生互相帮助，通过互查找到了大部分错误，同时五花八门的错误类型也极大地丰富了我的经验，对于我来讲，也是难得的学习提高机会。

4、实战篇——熟悉开发系统，让自己的程序动起来

如果说前面的训练还局限于纸上谈兵，则这部分练习就是从虚幻走向现实，梦想实现的关键一步。这里采用我校实训基地实验室提供的GW-48系列SOPC/EDA开发系统。首先提供一个简单实例——十进制计数器设计，完成VHDL文本输入设计-工程创建-综合分析-仿真分析-生成RTL电路-引脚锁定-编程下载-实物展示的完整设计流程。学生真切的看到了一个设计程序如何下载到芯片中，使开发系统变成一个实际的十进制计数器的过程。而学生对EDA最感兴趣和神奇之处，也就在于设计什么样的程序下载，就能使芯片变成什么样的器件。可以是一个频率计，也可以成为一个秒表。这极大的调动了学生学习的兴趣和积极性。

在好奇心的驱使下，学生反复演示和对照开发系统的各部分硬件组成，完成对开发系统的熟悉和了解。之后还可以提供一些典型单元电路的设计，如七段数码管显示、按键输入、2N分频器等，让学生自己完成引脚锁定和编程下载，为后续完整的独立设计奠定基础。这一过程中给学生以持续的、正向的激励非常重要，可以促使他们克服恐惧和畏难情绪。

5、小试牛刀——秀出自我

至此学生已基本掌握开发一个完整系统的所有关键技能和知识，后续任务是通过一个简单但完整的设计案例向学生介绍从设计选题、方案论证到完成设计验证、写出设计报告的FPGA设计的全过程。最后提供若干不同的设计题目让学生自由选择，比较典型的题目有：频率计、数字钟、密码锁、交通灯控制器及彩灯控制器设计等。

学生选题自由度较大，能力较强且自信的学生可以单独一人一题，独立完成；不太自信或能力较差的学生可以自由组团，3-4人一组共同完成，每人根据自己的长项完成设计的一部分，不擅长的项目或模块可通过小组合作，请其他同学帮助完成，但要在最后的报告中明确表明自己完成的部分。这一做法有效避免了抄袭和因任务太过艰巨而使学生丧失动力和信心的情况发生，最大程度保护了学生的激情和接受挑战的勇气。

6、追求卓越——更上一层楼

上一过程的每个题目都按难易程度分层给出，有基本功能和附加功能。对于能力较强又积极进取的学生来说，会自觉完成所有设计，实现所有功能，比如吕某同学，表现非常出色；而对于另一部分学生来讲，悟性很高，能较快且较好完成基本功能，但自己不会主动完成附加功能，这时我就会对他们进行一些积极的引导和鼓励，促使他们接受更大的挑战，而且大部分同学在鼓励下还是很乐意做到更好，比如薛某就是典型代表；当然也有个别同学，只满足于完成基本功能，任你怎么说，就是不动，说自己不会也不愿意学，指导教师也就只好放弃。

整个教学过程通过教师精心组织和实施，教师并不事无巨细地告诉学生如何去做，而是以答疑为主。学生遇到问题不是简单地帮助其排除，而是提出产生故障的各种可能，由学生自行排除，鼓励学生提问和发表不同见解.设计验收采用提问和讨论方式检查学生对知识的掌握程度，让学生在学习过程中将理论和实践真正结合起来，为以后的工作打下坚实的基础。

四、结束语

在教学过程中通过上述尝试和探索，得到一些启示和收获：

1、尽可能多提供不同的设计题目，让学生有更多机会选择真正感兴趣并愿为之付出辛苦和努力去完成的题目。同时题目也应有一定实用性和先进性，学生完成后真正有所收获。教师也需要长期和深厚的积累，并随时关注业界最新技术动态，及时、恰当的将其引入课程设计的任务规划和安排中。

2、让学生深刻地理解原理。只有理解原理才能有效进行模块划分，同时学生完成设计的过程中才能减少困惑和盲目，目标更加清晰，而且从中习得的知识和技能才更容易内化为自己的综合实力。对每个课设题目，都鼓励学生从不同途径寻找和获得与课题相关的各种文献资料，从而达到对课题原理和背景知识的全方位和透彻理解。

3、充分利用实验室的现有设备，保证给定题目可在现有设备的基础上完成，而且每个题目都分层次、循序渐进提出任务要求，以满足不同能力和水平的学生。既照顾能力较差的学生，使他們能完成设计，同时通过一个个小目标的完成，学生也更易获得成就感和保持持久的兴趣和激情继续完成下一目标。

4、题目的内容和难度要适当，保证大多学生在规定的时间内可以完成，同时照顾到学有余力的学生，给学生留有发挥想象力和创造力的空间，也鼓励学生自己寻找感兴趣的题目去做。

5、教师要积极参与到学生的设计中。这是一个教学相长的过程，教师参与学生设计，能更全面和真实了解学生的水平和遇到的问题，提供更有效的指导；反之，了解不同学生在不同设计题目中遇到的问题，又极大的丰富了教师的经验，在帮助学生解决各类问题的过程本身也是对教师一个极好的锻炼。就作者本人来讲，通过多年的教学实践，感觉在帮助学生解决问题的同时，自己也收获颇深。

参考文献：

[1]唐海波，郭锋.积极心理学思想对学生创造力培养的启示[J].创新与创业教育，2011（1）.

[2]游少萍.正向心理学视角下大学生正面情绪培养研究[J].山西大同大学学报（自然科学版），2013，Vol.29（4）.

[3]练益群.在数字电路教学中引入EDA势在必行[J].浙江广播电视高等专科学校学报，2002（2）.

[4]方飞，谢丽春.EDA设计性实验课教学研究——数字钟的设计[J].曲靖师范学院学报，2005，Vol.24（6）.

[5]惠为君.EDA设计教学研究[J].中国现代教育装备.2009（8）上.

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