实验报告例文

关于通信方面的实验报告例文

目 录

1 课程设计目的 ............................................................................................................1 2 课程设计正文 ............................................................................................................1

2.1 性能指标 .........................................................................................................1 2.3 单元电路设计 ..................................................................................................2

2.3.1 单键输入电路 .........................................................................................2 2.3.2 单稳态触发器 .........................................................................................3 2.3.3 8位串行数据转换为并行数据 ..................................................................3 2.3.4 计数器 ...................................................................................................4 2.4 系统调试 .........................................................................................................4 2.5 运行描述 .........................................................................................................5 3 课程设计总结 ............................................................................................................6 4 参考文献 ...................................................................................................................6

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1 课程设计目的

通过我们对电子系统设计课程的学习和理解，综合运用课本中所学到的理论知识完成一个单键输入8位串/并数据转换器的课程设计。以及锻炼我们查阅资料、方案比较、团结合作的能力。学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，增强我们的动手能力。 为以后学习和工作打下基础。 2 课程设计正文

本次课程设计我们所做的课题是一个单键输入8位串/并数据转换器，这就要求我们需要完成单键输入问题、8位串/并数据转换器、以及何时计够8个进行清零的问题，还有同步问题等。 2.1 性能指标

⑴数据1、0由单按键输入，可以有高、低电位两种方式，我们采用的是低电平触发方式。

通过开关按下的长短，来确定其高低电平。长按即超过一定时间之后，555充电完成其输出为低电平。短按，555在其充电时间内，输出为低电平。

⑵使输入输出信号与CP保持同步。我们将开关触发出的信号连至后边的器件进行系统的同步。

开关触发的信号由于其只是一瞬间的，需要进行展频，展频后的信号在与开关信号进行同步，可能会存在一定的延时。

⑶串行输入和并行输出均为8位。先确定串行输入的8位，用一个计数器进行计数，计够8位后给锁存器一个信号，使其并行输出8位数据。

计数器用3个D触发器进行搭建，只有当串行输入8位后，计数器完成一轮计数，给锁存器一个输出信号，使其8位并行输出。 2.2 方案设计

通过按键按下的时间长短来控制单稳电路的输出电平的高低状态，按键短按时输出为低电平，按键长按时输出为高电平。开关短按时的低电平变换快不容易被采集到，外加一个555定时器拓延低电平的宽度，从而达到开关短按时输出为高电平，长按时为低电平。555定时器输出的串行数据经过74LS164后变为并行的输出的数据，并行的输出数据通过74LS373锁存，74LS373由计数器控制，当计数器计数到8时，74LS373将锁存的数据输出，为了便于观察74LS373输出数据的状态，在每个输出管脚后面分别接一个发光二极管，便于观察输出结果。图2-1为总体原理方框图。

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图2-1 原理方框图

2.3 单元电路设计 2.3.1 单键输入电路

我们所用的单稳电路是由最基本的RS触发器构成的，其电路图如图2-2所示。该单稳电路的工作原理是利用电容的充放电来实现输出为1或0，电容在充电的过程中可以看作是导通的，充满则为断路，没有电流流过。而设计要实现的是可控8位数据的串并转换，并且只有一个按键，因此可以通过按键按下的时间长短来确定输出。按键通过RS触发器也可以消除按键的抖动，起到去抖的作用。

图2 RS触发器构成的单稳电路

当长按时，触发器输入为0，电容充满电断路，触发器输出为1；当短按时，触发器输入同样为0，电容在这一瞬间充电相当于短路，触发器输出为0。其真值表如表2-1所示。

表2-1 触发器RS真值表

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2.3.2 单稳态触发器

由于开关单稳电路的输出脉冲宽度比较窄，需要用555对其进行扩频。开关输出的脉冲可用于整个系统器件的同步，从而解决同步问题。555单稳态触发器是通过2引脚的输入给芯片一个触发，电源接通瞬间，电路有一个稳定的过程，即电源通过电阻R向电容C充电，当Vc上升到2/3Vcc时，触发器复位，Vo为低电平，放电BJTT导通，电容C放电，电路进入稳定状态。所以它可以实现对输入的瞬间信号进行展宽的目的。电路图如图2-3所示。

图2-3 由555构成的单稳电路

2.3.3 8位串行数据转换为并行数据

图2-4是实现8位串行数据转换为并行数据的一种控制方式。74LS164是一种8位移位寄存器芯片。它可以实现单相移位的功能。74LS164有异步清零的输入端。74LS164有两个移位输入A和B，两个输入加到一个内部的与门再输出到移位寄存器的输入。这在构成反馈移位寄存器时可以减少外部逻辑器件的使用。

图2-4 串并转换电路

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用8位寄存器74LS373来存放并行的输出数据并进行锁存。74LS373必须在使能控制端G=1时才能写入。在8位数据串行移入寄存器后，应该为74LS373提供一个写入数据的控制信号使其输出，连接到G端。74LS373的功能如表2-2所示。

表2-2 74LS373的功能表

2.3.4 计数器

图2-5是由3个上升沿触发的D触发器组成的3位二进制异步加计数器。图中各个触发器的Q输出端与该触发器的D输入端相连，把D触发器转换成计数型触发器T。

图5 异步记数电路

当计数器的三个输出为一时，与门输出为1，使得寄存器处于可以写入数据的状态，在74LS373的E端为0时，将并行数据写入寄存器，其他时刻寄存器的输出不变。计数器的输出全为1时，经非门后接到D触发器的清零端，清零后从新计数，从而完成8位计数。集成D触发器功能如表2-3所示。 2.4 系统调试

这次经过我们的全体努力，终于将方案设计、总体电路、参数计算都做出来，并且理论上也可以实现老师要求的功能。然后我们领器件并焊板子，板子焊完之后本以为成功在即，后来才发现调试还是最后的一个大任务。

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我们遇到的第一个问题就是：按键不到八下，发光二极管指示就全亮了。我们以为是按键时间太短，没有0码的缘故。后来我们检查了555的所有引脚，发现由于我们的疏忽，我们本应实现2秒的高电位之后归零，可我们确没有实现高电位之后的归零。仔细检查之后才发现我们用错了一个电容，本应用10uF的而我们却用了470uF的电容，相当于高电位的时间为一分至多，我们当然等不到它归零了。至于按键不到八下，我们认为可能是由于按键不稳抖动的缘故。

表2-3 集成D触发器的功能表

以为解决了这个问题就可以有低电位输出了，可结果不是这样，仍然有7个发光二极管亮，我们以为那个一直不亮的发光二极管是坏的，我们换了一个后，发现其仍然不亮。问题是它也不可能一直输出低电位。这个问题我们把电路板的引脚都测了一遍，最终还是没有解决。

第三个问题就是为什么理论上可以实现0或1的，而实际中只有1码。电路板我们自认为已经焊的很认真了，可至于为什么理论上可以而板子不行，到现在我们还没有解决。

第四个问题是我们设计的疏忽，当锁存器计够8个应给它一个清零信号，从新开始计数，计够八个再输出。 2.5 运行描述

首先按键作为输入信号，当其短按时，给555的输入端一个脉冲使R、C充电，其输出高电平到芯片74LS164进行移位锁存。当其长按时直到R、C充电结束，输出低电平到芯片74LS164进行移位锁存。我们选用的555连接电阻是10K，电容是10uF，所以由计算可知其充电时间是2.2S。计数器进行计数，按键无论长短按下8次后，计数器给芯片74LS164一个信号使其输出8位信号到芯片74LS373锁存后进行输出。按键时间的长短代替数字0或1可以通过发光二极管显示，从而实现单键的输入8位串/并数据转换器。

总体电路图如图2-6所示。

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图6 总体电路图

3 课程设计总结

本次课程设计我们做的课题是单键输入8位串/并数据转换器，初见这个题目觉得也没有什么，知道老师讲解每个题目的主要任务时，才感到了任务之艰巨。我一直都认为无论什么样的课题只要你投入了足够的精力和时间，最终都一定会做得出来！结果发现我错了。

事实上，这次课程设计我们越做到最后越没有信心。因为越深入地了解就会发现自己知识的贫乏和欠缺。就越会感到有很多东西是自己无法把握的。比如按键的长短代表0或1，可以当理论上确实可行时，实际中我们焊的板子反应却不是想像的那样。才发现有很多东西，比如抖动都没有完全考虑进去。最终导致了我们硬件的失败。我想这不仅仅是硬件上没有考虑完全，也是理论上的欠缺。一直都觉得自己数电学得很棒，当真正用于实践时才发现自己如此不堪！这让我意识到，无论在以后的学习还是工作中，都不能泛泛地学习，而应将学到的东西用于实践，从而深刻地把握理论知识。

此外，我们做课程设计六个人一组，这就需要我们团结合作、分工明确，由于这次课题看似简单，但很多时候多一个人的想法可能就多了一份成功的希望。所以这就要求我们培养团结合作的团队精神，我相信无论走到哪里，这在我们的现实生活中都是必须的。 4、参考文献

[1] 何小艇.电子系统设计（第三版）.浙江大学出版社,2004.6 [2] 刘培植.数字电路设计与数字系统.北京邮电大学出版社,2005.2 [3] 康华光，邹寿彬.电子技术基础.高等教育出版社,2004.4

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wydj.html