數(shù)字邏輯實驗課件

1、主要內(nèi)容主要內(nèi)容u實驗基礎(chǔ)實驗基礎(chǔ)u實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容u考核方法考核方法 主要內(nèi)容主要內(nèi)容u實驗基礎(chǔ)實驗基礎(chǔ)u實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容u考核方法考核方法 實驗室要求實驗室要求禁止在實驗室內(nèi)吃東西，水不準放到桌面上，保持實驗室禁止在實驗室內(nèi)吃東西，水不準放到桌面上，保持實驗室的衛(wèi)生，愛護設(shè)備，實驗后恢復實驗臺初始狀態(tài)，按要求的衛(wèi)生，愛護設(shè)備，實驗后恢復實驗臺初始狀態(tài)，按要求送還芯片送還芯片每次實驗要提前預約，每個實驗在每次實驗要提前預約，每個實驗在2個實驗室分別開放個實驗室分別開放2次次，如想，如想“加班加班”，可在開放實驗室有空位的前提下現(xiàn)場預，可在開放實驗室有空位的前提下現(xiàn)場預約約2人一組，可跨班級組

2、合人一組，可跨班級組合實驗前各自準備好預習報告，預習報告要求有目標電路的實驗前各自準備好預習報告，預習報告要求有目標電路的邏輯化簡過程與結(jié)果、邏輯電路結(jié)構(gòu)圖、時序圖等，上課邏輯化簡過程與結(jié)果、邏輯電路結(jié)構(gòu)圖、時序圖等，上課時沒有預習報告不準做實驗時沒有預習報告不準做實驗實驗后按要求各自提交實驗報告，同組成員間也不能雷同實驗后按要求各自提交實驗報告，同組成員間也不能雷同，否則取消成績，否則取消成績實驗平臺介紹實驗平臺介紹電源開關(guān)可調(diào)電位器電平顯示燈組邏輯電平開關(guān)函數(shù)信號發(fā)生器單脈沖及相位滯后脈沖時鐘信號源邏輯測試筆數(shù)字頻率計ISP編程實驗擴展區(qū)28座插槽BCD碼撥碼開關(guān)數(shù)碼管顯示屏組40座插槽電

3、源分立元件功能框?qū)嶒炂脚_使用方法與技巧實驗平臺使用方法與技巧 每個平臺每個平臺10個個40座的插座和座的插座和2個個28座的插座，最多可座的插座，最多可插插22個芯片個芯片 兩個實驗平臺串聯(lián)使用，要注意將時序相關(guān)的電路放兩個實驗平臺串聯(lián)使用，要注意將時序相關(guān)的電路放在一個平臺上，保證時序同步在一個平臺上，保證時序同步 養(yǎng)成良好的實驗習慣，減少錯誤的產(chǎn)生，方便錯誤的養(yǎng)成良好的實驗習慣，減少錯誤的產(chǎn)生，方便錯誤的排查（如實驗前測試芯片、導線和實驗臺，盡可能使排查（如實驗前測試芯片、導線和實驗臺，盡可能使用短線，盡量減少線路的交錯，用不同顏色的線標示用短線，盡量減少線路的交錯，用不同顏色的線標示不同

4、的信號，善用邏輯筆排錯糾錯，不同的信號，善用邏輯筆排錯糾錯，etc.），參考教），參考教材材P12-P13 注意信號的衰減會導致電路的不正常工作注意信號的衰減會導致電路的不正常工作實驗用芯片使用注意事項實驗用芯片使用注意事項 一般使用一般使用74系列芯片，注意芯片引腳數(shù)和內(nèi)系列芯片，注意芯片引腳數(shù)和內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，參考教材附錄或者網(wǎng)上查詢部邏輯結(jié)構(gòu)，參考教材附錄或者網(wǎng)上查詢 芯片供電全部使用芯片供電全部使用5V電源電源 斷電插拔芯片，注意芯片插的方向、芯片引腳斷電插拔芯片，注意芯片插的方向、芯片引腳和插座插孔的映射關(guān)系、電源和地和插座插孔的映射關(guān)系、電源和地 實驗室現(xiàn)有芯片實驗室現(xiàn)有芯片1 14

5、2 133 124 115 106 97 8主要內(nèi)容主要內(nèi)容u實驗基礎(chǔ)實驗基礎(chǔ)u實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容u考核方法考核方法 實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容l基礎(chǔ)實驗基礎(chǔ)實驗數(shù)邏基礎(chǔ)實驗數(shù)邏基礎(chǔ)實驗組合邏輯電路組合邏輯電路時序邏輯電路時序邏輯電路l綜合設(shè)計邏輯實驗綜合設(shè)計邏輯實驗實驗一實驗一 數(shù)邏基礎(chǔ)實驗數(shù)邏基礎(chǔ)實驗 熟悉實驗臺并測試其各項功能。熟悉各熟悉實驗臺并測試其各項功能。熟悉各種基本門電路芯片和時序邏輯電路芯片種基本門電路芯片和時序邏輯電路芯片的邏輯功能和使用方法。對實驗涉及到的邏輯功能和使用方法。對實驗涉及到的芯片進行檢測并記錄真值表，如的芯片進行檢測并記錄真值表，如00、20、86、153、74、112、

6、194、374等等（教材（教材P21-P25，P62-P74,P418)返回返回實驗二實驗二 組合邏輯電路組合邏輯電路1設(shè)計實現(xiàn)一個全加器設(shè)計實現(xiàn)一個全加器(教材教材P36)(注意注意P36圖圖2.3.3圖有錯）圖有錯）2設(shè)計實現(xiàn)一個偶校驗發(fā)生、校驗檢測設(shè)計實現(xiàn)一個偶校驗發(fā)生、校驗檢測器器（P44）3設(shè)計實現(xiàn)一個將余三碼轉(zhuǎn)換成設(shè)計實現(xiàn)一個將余三碼轉(zhuǎn)換成8421碼碼的代碼轉(zhuǎn)換電路的代碼轉(zhuǎn)換電路（P54）（注意）（注意2.5.3中中將錯誤式子糾正）將錯誤式子糾正）返回返回實驗三實驗三 時序邏輯電路時序邏輯電路1設(shè)計實現(xiàn)一個設(shè)計實現(xiàn)一個4位自啟動扭環(huán)形計數(shù)器位自啟動扭環(huán)形計數(shù)器(P84 3.4.5)

7、2設(shè)計實現(xiàn)一個序列信號檢測器設(shè)計實現(xiàn)一個序列信號檢測器（P101）3設(shè)計實現(xiàn)一個設(shè)計實現(xiàn)一個指定規(guī)律計數(shù)器（指定規(guī)律計數(shù)器（P87）返回返回綜合設(shè)計邏輯實驗綜合設(shè)計邏輯實驗 實驗室提供實驗室提供10個參考題目，選題并不局限于這個參考題目，選題并不局限于這10個個題目，這題目，這10個題目所要求的功能為基礎(chǔ)要求，且每個個題目所要求的功能為基礎(chǔ)要求，且每個題目設(shè)計時均必須是組合題目設(shè)計時均必須是組合+時序的綜合電路時序的綜合電路 實驗室提供一定數(shù)量的芯片、導線和實驗臺，要求每實驗室提供一定數(shù)量的芯片、導線和實驗臺，要求每組的實驗臺和每個團隊綁定。芯片原則上只發(fā)放一次組的實驗臺和每個團隊綁定。芯片原

8、則上只發(fā)放一次，在第四次課內(nèi)發(fā)放，在發(fā)下去的，在第四次課內(nèi)發(fā)放，在發(fā)下去的2個小時內(nèi)請各位個小時內(nèi)請各位同學測試所發(fā)的芯片，如果有問題且不是人為破壞所同學測試所發(fā)的芯片，如果有問題且不是人為破壞所致，可以更換致，可以更換 可以兩個不同題目的團隊相結(jié)合，使得兩個所設(shè)計題可以兩個不同題目的團隊相結(jié)合，使得兩個所設(shè)計題目融合為一個更大的題目，但每個題目限選目融合為一個更大的題目，但每個題目限選10組組綜合設(shè)計邏輯實驗綜合設(shè)計邏輯實驗 實驗分為設(shè)計時間（從現(xiàn)在開始至第實驗分為設(shè)計時間（從現(xiàn)在開始至第4次課）次課）、實現(xiàn)時間（從第、實現(xiàn)時間（從第4次課至第次課至第8次課）、項目次課）、項目驗收時間（待定

9、）驗收時間（待定） 每人一份每人一份20頁左右的設(shè)計報告（打印側(cè)面裝頁左右的設(shè)計報告（打印側(cè)面裝訂），同組學生報告按照分工單獨寫，不能雷訂），同組學生報告按照分工單獨寫，不能雷同同 需要提交設(shè)計報告和需要提交設(shè)計報告和PPT電子版及相關(guān)多媒體電子版及相關(guān)多媒體材料材料序號名稱基本要求1交通燈控制邏輯電路設(shè)計十字路口交通燈的模擬顯示和控制2汽車尾燈控制器設(shè)計模仿汽車左右兩側(cè)尾燈在不同狀態(tài)下的響應3病床呼叫系統(tǒng)模仿醫(yī)院病房病人呼叫系統(tǒng)，至少5路信號，要求有優(yōu)先級、且能響應處理4家用電風扇控制邏輯電路設(shè)計設(shè)計三個風種，每個風種下可有三種風速，控制流程參照實際電器使用5數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計顯示日、時

10、、分、秒的數(shù)字電子鐘，可校時，可整點報時6復印機邏輯控制電路設(shè)計輸入0-999之間的數(shù)字并顯示，每復印一次數(shù)字減1，到0停止7拔河游戲機由一排LED發(fā)光二極管表示拔河的“電子繩”，由甲乙雙方通過按鈕開關(guān)使發(fā)光的LED管向一方的終點移動，當移動到某方的最后一個LED管時， 則該方獲勝，連續(xù)比賽多局以定勝負。顯示器顯示勝者的盤數(shù)。8十翻二運算電路設(shè)計能完成三位十進制數(shù)到二進制數(shù)的轉(zhuǎn)換，能自動顯示十進制數(shù)及二進制數(shù)，具有手動和自動清零功能。9鑒向倍頻邏輯電路設(shè)計采用正、負脈沖輸出方法設(shè)計鑒向倍頻電路。10簡易投幣式自動售貨機設(shè)計有1、2、5元三種貨幣，設(shè)計三種商品，價格自定，模仿自動售貨機的控制原理

11、，實現(xiàn)購買、找零、退錢、計時、提示燈功能綜合性實驗基本要求和難度系統(tǒng)綜合性實驗基本要求和難度系統(tǒng)綜合設(shè)計邏輯實驗綜合設(shè)計邏輯實驗交通燈控制邏輯電路設(shè)計交通燈控制邏輯電路設(shè)計汽車尾燈控制器設(shè)計汽車尾燈控制器設(shè)計病床呼叫系統(tǒng)病床呼叫系統(tǒng)家用電風扇控制邏輯電路設(shè)計家用電風扇控制邏輯電路設(shè)計數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計綜合設(shè)計邏輯實驗綜合設(shè)計邏輯實驗復印機邏輯控制電路設(shè)計復印機邏輯控制電路設(shè)計拔河游戲機拔河游戲機十翻二運算電路設(shè)計十翻二運算電路設(shè)計 鑒向倍頻邏輯電路設(shè)計鑒向倍頻邏輯電路設(shè)計簡易投幣式自動售貨機實驗研究簡易投幣式自動售貨機實驗研究 交通燈控制邏輯電路設(shè)計 u設(shè)計原理：設(shè)計

12、原理：為了確保十字路口的車輛順利、暢通地通過，往為了確保十字路口的車輛順利、暢通地通過，往往都采用自動控制的交通信號燈來進行指揮。其中紅往都采用自動控制的交通信號燈來進行指揮。其中紅燈燈(R)亮，表示該條道路禁止通行；黃燈亮，表示該條道路禁止通行；黃燈(Y)亮表示停亮表示停車；綠燈車；綠燈(G)亮表示允許通行。亮表示允許通行。交通燈控制邏輯電路設(shè)計u設(shè)計任務和要求：設(shè)計任務和要求： 設(shè)計一個十字路口交通信號燈控制器，其要求如下：設(shè)計一個十字路口交通信號燈控制器，其要求如下： 南北向綠燈亮，東西向紅燈亮-占5t南北向黃燈亮，東西向紅燈亮-占1t南北向紅燈亮，東西向綠燈亮-占5t南北向紅燈亮，東西

13、向黃燈亮-占1t圖7.3.2 交通燈順序工作流程圖汽車尾燈控制器設(shè)計 u設(shè)計原理：設(shè)計原理： 汽車尾燈通常有四種狀態(tài)：左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎汽車尾燈通常有四種狀態(tài)：左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車、正常行車。通過設(shè)計可以在數(shù)字邏輯實驗臺上模車、正常行車。通過設(shè)計可以在數(shù)字邏輯實驗臺上模仿這四種狀態(tài)，并實現(xiàn)其控制電路?？梢杂脙蓚€按鍵仿這四種狀態(tài)，并實現(xiàn)其控制電路?？梢杂脙蓚€按鍵來控制上述四種狀態(tài)，用計數(shù)器、譯碼器、脈沖和一來控制上述四種狀態(tài)，用計數(shù)器、譯碼器、脈沖和一些邏輯電路來實現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能，用些邏輯電路來實現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能，用LED作為輸出作為輸出模仿汽車尾燈。模仿汽車尾燈。汽車尾燈控制器設(shè)計u設(shè)計任務

14、最低要求：設(shè)計任務最低要求： 由于汽車左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車、正常行車時，所有尾由于汽車左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車、正常行車時，所有尾燈點亮的次序和是否點亮是不同的，所以假設(shè)汽車尾燈只燈點亮的次序和是否點亮是不同的，所以假設(shè)汽車尾燈只有這四種情況來設(shè)計一個控制電路。有這四種情況來設(shè)計一個控制電路。 汽車正向行駛時，左右兩側(cè)的指示燈全部處于熄滅狀態(tài)汽車正向行駛時，左右兩側(cè)的指示燈全部處于熄滅狀態(tài).汽車右轉(zhuǎn)彎行駛時，右側(cè)的汽車右轉(zhuǎn)彎行駛時，右側(cè)的3個指示燈按右循環(huán)順序點亮。個指示燈按右循環(huán)順序點亮。 汽車左轉(zhuǎn)彎行駛時，左側(cè)的汽車左轉(zhuǎn)彎行駛時，左側(cè)的3個指示燈按左循環(huán)順序點亮。個指示燈按左循環(huán)順序點亮。汽車

15、臨時剎車時，左右兩側(cè)的指示燈同時處于閃爍狀態(tài)。汽車臨時剎車時，左右兩側(cè)的指示燈同時處于閃爍狀態(tài)。病床呼叫系統(tǒng)u設(shè)計原理：設(shè)計原理：本實驗能對本實驗能對5張病床進行統(tǒng)一監(jiān)護，能夠張病床進行統(tǒng)一監(jiān)護，能夠?qū)Σ煌瑑?yōu)先級的呼叫進行優(yōu)先響應處理，對發(fā)對不同優(yōu)先級的呼叫進行優(yōu)先響應處理，對發(fā)出呼叫的病床有燈進行提示，還能顯示優(yōu)先級出呼叫的病床有燈進行提示，還能顯示優(yōu)先級最高的呼叫號，并發(fā)出最高的呼叫號，并發(fā)出5秒的呼叫聲（用一個秒的呼叫聲（用一個閃爍的指示燈模擬），當護士接收到信號，按閃爍的指示燈模擬），當護士接收到信號，按下復位鍵時顯示管被清零。該設(shè)計可用優(yōu)先編下復位鍵時顯示管被清零。該設(shè)計可用優(yōu)先編碼

16、器、計數(shù)器、譯碼器、觸發(fā)器和基本邏輯門碼器、計數(shù)器、譯碼器、觸發(fā)器和基本邏輯門電路來實現(xiàn)。電路來實現(xiàn)。 病床呼叫系統(tǒng)u設(shè)計任務和要求：設(shè)計任務和要求： 1. 用用5個開關(guān)模擬個開關(guān)模擬5個病房的呼叫輸入信號，個病房的呼叫輸入信號，5個呼個呼叫優(yōu)先級不同；叫優(yōu)先級不同； 2. 用一個數(shù)碼管顯示呼叫信號的號碼；沒有呼叫信用一個數(shù)碼管顯示呼叫信號的號碼；沒有呼叫信號時顯示號時顯示0；有多個信號呼叫時，顯示優(yōu)先級最高的呼叫；有多個信號呼叫時，顯示優(yōu)先級最高的呼叫號，并發(fā)出號，并發(fā)出5秒的呼叫聲（用一個閃爍的指示燈模擬），秒的呼叫聲（用一個閃爍的指示燈模擬），其它呼叫用指示燈顯示；當護士接受到信號，按下

17、復位鍵其它呼叫用指示燈顯示；當護士接受到信號，按下復位鍵時顯示管被清零。時顯示管被清零。家用電風扇控制系統(tǒng)u設(shè)計原理：設(shè)計原理：目前，人們家庭所有的電風扇正越來越多地采用電子控目前，人們家庭所有的電風扇正越來越多地采用電子控制線路來取代原來的機械控制器，這使得電風扇的功能制線路來取代原來的機械控制器，這使得電風扇的功能更強，操作也更為簡便。下圖為電風扇操作面板示意圖。更強，操作也更為簡便。下圖為電風扇操作面板示意圖。 家用電風扇控制系統(tǒng)u設(shè)計任務和要求設(shè)計任務和要求 ：實現(xiàn)電風扇控制器的控制功能，具體要求如下：實現(xiàn)電風扇控制器的控制功能，具體要求如下：1、用三個按鍵來實現(xiàn)、用三個按鍵來實現(xiàn)“風

18、速風速”、“風種風種”、“停止停止”的不同選擇。的不同選擇。2、用六個發(fā)光二極管分別表示、用六個發(fā)光二極管分別表示“風速風速”、“風風種種”的三種狀態(tài)（實驗模擬時用三個發(fā)光二極管模擬的三種狀態(tài)（實驗模擬時用三個發(fā)光二極管模擬電機輸出）。電機輸出）。3、電風扇在停轉(zhuǎn)狀態(tài)時，只有按、電風扇在停轉(zhuǎn)狀態(tài)時，只有按“風速風速”鍵才鍵才有效，按其余兩鍵不響應。有效，按其余兩鍵不響應。 數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計 u設(shè)計原理：設(shè)計原理：數(shù)字電子鐘由以下幾部分組成：石英晶體振蕩器數(shù)字電子鐘由以下幾部分組成：石英晶體振蕩器和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器；校時電路；六十進制和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器；校時電路；六十進制秒

19、、分計數(shù)器、秒、分計數(shù)器、24進制進制(或或12進制進制)計時計數(shù)器和計時計數(shù)器和7進進制日計數(shù)器；以及秒、分、時、日的譯碼顯示部分等。制日計數(shù)器；以及秒、分、時、日的譯碼顯示部分等。 數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計u設(shè)計任務和要求：設(shè)計任務和要求：設(shè)計一臺能顯示日、時、分、秒的數(shù)字電子鐘，要設(shè)計一臺能顯示日、時、分、秒的數(shù)字電子鐘，要求如下：求如下：由晶振電路產(chǎn)生由晶振電路產(chǎn)生1Hz標準秒信號；標準秒信號；秒、分為秒、分為0059六十進制計數(shù)器；六十進制計數(shù)器；時為時為0023二十四進制計數(shù)器；二十四進制計數(shù)器；日顯示從日顯示從17為七進制計數(shù)器。為七進制計數(shù)器?？墒謩有Ｕ耗芊謩e進行秒、分、時、日

20、的校正?？墒謩有Ｕ耗芊謩e進行秒、分、時、日的校正。只要將開關(guān)置于手動位置，可分別對秒，分、時、日進只要將開關(guān)置于手動位置，可分別對秒，分、時、日進行手動脈沖輸入調(diào)整或連續(xù)脈沖輸入的校正。行手動脈沖輸入調(diào)整或連續(xù)脈沖輸入的校正。*整點報時。整點報時電路要求在每個整點前嗚叫五整點報時。整點報時電路要求在每個整點前嗚叫五次低音次低音(500Hz)，整點時再嗚叫一次高音，整點時再嗚叫一次高音(1000Hz)。復印機邏輯控制電路設(shè)計 u設(shè)計原理：設(shè)計原理：復印機的應用越來越普遍，其工作原理也大同小復印機的應用越來越普遍，其工作原理也大同小異。我們在使用復印機時，一般要進行以下操作：異。我們在使用復印機

21、時，一般要進行以下操作：設(shè)置復印數(shù)：通過鍵盤輸人百位數(shù)、十位數(shù)和個設(shè)置復印數(shù)：通過鍵盤輸人百位數(shù)、十位數(shù)和個位數(shù)。位數(shù)。按動復印按動復印“RUN”運行鍵，開始復印。運行鍵，開始復印。三位顯示器顯示復印減少的數(shù)目當減到三位顯示器顯示復印減少的數(shù)目當減到“0”時，時，復印過程結(jié)束。復印過程結(jié)束。復印機邏輯控制電路設(shè)計u設(shè)計任務和要求設(shè)計任務和要求 ：設(shè)計復印機邏輯控制電路，具體要求如下：設(shè)計復印機邏輯控制電路，具體要求如下：從鍵盤從鍵盤(09)可輸入復印的數(shù)字，并能顯示?？奢斎霃陀〉臄?shù)字，并能顯示。數(shù)字顯示為數(shù)字顯示為3位，最大數(shù)為位，最大數(shù)為999。復印一次，數(shù)字顯示減一次，直到復印一次，數(shù)字顯

22、示減一次，直到“0”停機。停機。按運行鍵按運行鍵“RUN”后，機器能自動進行循環(huán)控制后，機器能自動進行循環(huán)控制。 拔河游戲機u設(shè)計原理：設(shè)計原理：電子拔河游戲機是一種能容納甲乙雙方參賽或甲電子拔河游戲機是一種能容納甲乙雙方參賽或甲乙雙方加裁判的三人游戲電路。由一排乙雙方加裁判的三人游戲電路。由一排LED發(fā)光二極發(fā)光二極管表示拔河的管表示拔河的“電子繩電子繩”。游戲雙方各擁有一個比賽。游戲雙方各擁有一個比賽時使用的按鈕時使用的按鈕,當參與者不停的按動按鈕的時候就產(chǎn)當參與者不停的按動按鈕的時候就產(chǎn)生脈沖生脈沖,誰快產(chǎn)生的脈沖就多誰快產(chǎn)生的脈沖就多,這樣由甲乙雙方通過按這樣由甲乙雙方通過按扭開關(guān)使發(fā)

23、光的扭開關(guān)使發(fā)光的LED管向一方的終點移動，雙方通過管向一方的終點移動，雙方通過按扭輸入信號，使得計數(shù)電路分別實現(xiàn)加減計數(shù)功能，按扭輸入信號，使得計數(shù)電路分別實現(xiàn)加減計數(shù)功能，當移動到某方的最后一個當移動到某方的最后一個LED管時，則該方獲勝，連管時，則該方獲勝，連續(xù)比賽多局以定勝負。續(xù)比賽多局以定勝負。甲乙通過輸入單脈沖，用可逆計數(shù)器實現(xiàn)加減，甲乙通過輸入單脈沖，用可逆計數(shù)器實現(xiàn)加減，通過七段數(shù)碼管實現(xiàn)電路的記分功能，并實現(xiàn)雙方贏通過七段數(shù)碼管實現(xiàn)電路的記分功能，并實現(xiàn)雙方贏盤數(shù)的自動統(tǒng)計。用開關(guān)設(shè)計的裁判可以實現(xiàn)電路的盤數(shù)的自動統(tǒng)計。用開關(guān)設(shè)計的裁判可以實現(xiàn)電路的清零功能。清零功能。 拔河

24、游戲機u設(shè)計任務和要求：設(shè)計任務和要求：比賽開始時，由裁判下達命令后，甲乙雙方才能比賽開始時，由裁判下達命令后，甲乙雙方才能輸入信號，否則，由于電路具有自鎖功能，使輸入信輸入信號，否則，由于電路具有自鎖功能，使輸入信號無效。號無效?！半娮永K電子繩”至少由至少由9 9個個LEDLED管構(gòu)成，管構(gòu)成， 裁判下達裁判下達“開開始比賽始比賽”的命令后，位于的命令后，位于“電子繩電子繩”中點的中點的LEDLED點亮。點亮。甲乙雙方通過按鍵輸入信號，使發(fā)亮的甲乙雙方通過按鍵輸入信號，使發(fā)亮的LEDLED管向自己管向自己一方移動，并阻止其向?qū)Ψ揭苿?。當一方終點的一方移動，并阻止其向?qū)Ψ揭苿?。當一方終點的LE

25、DLED管點亮時，表示比賽結(jié)束。這時，電路自鎖，保持當管點亮時，表示比賽結(jié)束。這時，電路自鎖，保持當前狀態(tài)不變，除非由裁判使電路復位前狀態(tài)不變，除非由裁判使電路復位。十翻二運算電路設(shè)計u設(shè)計原理：設(shè)計原理：人們在向計算機輸人們在向計算機輸送數(shù)據(jù)時，首先要把十送數(shù)據(jù)時，首先要把十進制數(shù)變成二進制數(shù)變成二-十進制十進制數(shù)碼即數(shù)碼即BCD碼，運算器碼，運算器在接收到二在接收到二-十進制數(shù)十進制數(shù)碼后，必須要將它轉(zhuǎn)換碼后，必須要將它轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)才能參加運成二進制數(shù)才能參加運算。這種把十進制數(shù)轉(zhuǎn)算。這種把十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的過程稱換成二進制數(shù)的過程稱為為“十翻二十翻二”運算。運算。 十翻二運算電路

26、設(shè)計u設(shè)計原理：設(shè)計原理：十翻二：運算的過程可以由下式看出：十翻二：運算的過程可以由下式看出：238=(0*10+2)*10+3*10+8 這種方法歸納起來，就是重復這樣的運算：這種方法歸納起來，就是重復這樣的運算：N*10+SN 其中其中N為現(xiàn)有數(shù)為現(xiàn)有數(shù)(高位數(shù)高位數(shù))，S為新輸入數(shù)為新輸入數(shù)(較較N低一位的數(shù)低一位的數(shù))，N的初始值取的初始值取0，二，二-十十進制數(shù)碼是由高位開始逐位輸入的，每輸入一位數(shù)進行一次這樣的運算，直至最低位進制數(shù)碼是由高位開始逐位輸入的，每輸入一位數(shù)進行一次這樣的運算，直至最低位輸入，算完為止。輸入，算完為止。 十翻二運算的實現(xiàn)方法從運算式十翻二運算的實現(xiàn)方法從

27、運算式N*10+S來看可分二步，如方法來看可分二步，如方法： 第一步第一步N乘乘5，即，即N*5=N*4+N 第一步乘第一步乘2再加再加S，即，即(5N)*2+S=10N+S 方法方法： 第一步第一步N乘乘10，即，即N*10=N*2+N*8 第二步加第二步加S，即，即10N+S。 十翻二運算電路設(shè)計u設(shè)計任務要求設(shè)計任務要求 ：用中小規(guī)模集成電路設(shè)計十翻二運算邏輯電路，具體用中小規(guī)模集成電路設(shè)計十翻二運算邏輯電路，具體要求如下：要求如下：具有十翻二功能；具有十翻二功能；能完成三位數(shù)十進制數(shù)到二進制數(shù)的轉(zhuǎn)換；能完成三位數(shù)十進制數(shù)到二進制數(shù)的轉(zhuǎn)換；能自動顯示十進制數(shù)及二進制數(shù)；能自動顯示十進制數(shù)

28、及二進制數(shù)；具有清零功能。具有清零功能。鑒向倍頻邏輯電路設(shè)計u設(shè)計原理： 倍頻電路 倍頻電路的倍頻系數(shù)因設(shè)計要求不同而異。不言而喻，倍頻系數(shù)越高，其電路越復雜。為簡便起見，此處僅介紹四倍頻電路的設(shè)計方法。 四倍頻的含義即：輸入信號變化一個周期使輸出信號變化四個周期，輸出信號頻率提高為輸入信號頻率的四倍。 該電路的輸入信號是兩個相差為90o的方波信號，分別表示為A和B，如圖7.25.1所示。顯然，在方波信號變化的一個周期內(nèi)，A、B兩信號共有四個“沿”，四倍頻電路的設(shè)計關(guān)鍵，就在于檢出這四個“沿”，實現(xiàn)四倍頻。輸出信號如圖7.25.1所示，分別用M1、M2、M3、M4表示。 四倍頻原理波形ABM1

29、M2M3M4鑒向倍頻邏輯電路設(shè)計u設(shè)計原理：設(shè)計原理： 鑒向電路鑒向電路 由于輸入信號由于輸入信號A、B之間相位關(guān)系發(fā)生變化而使鑒向電路的輸出之間相位關(guān)系發(fā)生變化而使鑒向電路的輸出發(fā)生變化。這種線路設(shè)計方法一般有兩種，一種是在電路中設(shè)發(fā)生變化。這種線路設(shè)計方法一般有兩種，一種是在電路中設(shè)計兩路輸出，一路輸出脈沖信號，另一路輸出方向信號；另一計兩路輸出，一路輸出脈沖信號，另一路輸出方向信號；另一種則是在電路中設(shè)計兩路輸出，一路輸出正向脈沖，如種則是在電路中設(shè)計兩路輸出，一路輸出正向脈沖，如A超前超前B時該路有脈沖輸出，另一路輸出反向脈沖，如時該路有脈沖輸出，另一路輸出反向脈沖，如A滯后滯后B時，

30、該路時，該路有脈沖輸出。有脈沖輸出。 A、B兩相信號經(jīng)四倍頻及鑒向電路處理后，便可獲得能鑒別兩相信號經(jīng)四倍頻及鑒向電路處理后，便可獲得能鑒別A、B兩信號的相位關(guān)系兩信號的相位關(guān)系(超前或滯后超前或滯后)的四倍頻脈沖信號的四倍頻脈沖信號鑒向倍頻邏輯電路設(shè)計u設(shè)計任務和要求設(shè)計任務和要求 ：1.采用正、負脈沖輸出方法設(shè)計鑒向倍頻電路。采用正、負脈沖輸出方法設(shè)計鑒向倍頻電路。2.用用JK觸發(fā)器構(gòu)成分相電路，利用標準信號發(fā)生器發(fā)觸發(fā)器構(gòu)成分相電路，利用標準信號發(fā)生器發(fā)出的時鐘信號產(chǎn)生出的時鐘信號產(chǎn)生A、B兩個信號，并用雙向開關(guān)控制兩個信號，并用雙向開關(guān)控制A、B相位的超前及滯后關(guān)系。相位的超前及滯后關(guān)

31、系。 3.用用2位位BCD碼計數(shù)器、譯碼器及數(shù)碼管構(gòu)成計數(shù)、碼計數(shù)器、譯碼器及數(shù)碼管構(gòu)成計數(shù)、譯碼顯示電路，用此電路對鑒向輸出脈沖計數(shù)及顯示譯碼顯示電路，用此電路對鑒向輸出脈沖計數(shù)及顯示，并通過雙向開關(guān)改變，并通過雙向開關(guān)改變A、B相位的超前、滯后關(guān)系，相位的超前、滯后關(guān)系，觀察顯示數(shù)值的變化。觀察顯示數(shù)值的變化。 4.改變改變CP脈沖的頻率，觀察有關(guān)信號的波形，以分脈沖的頻率，觀察有關(guān)信號的波形，以分析確定析確定CP脈沖頻率與脈沖頻率與A(B)信號頻率的關(guān)系信號頻率的關(guān)系簡易投幣式自動售貨機實驗u設(shè)計原理：設(shè)計原理： 當顧客通過自動售貨機買商品時，首先通過選擇按鍵把所需要買的商品價當顧客通過

32、自動售貨機買商品時，首先通過選擇按鍵把所需要買的商品價格輸入給格輸入給BCD碼編碼器，把十進制數(shù)轉(zhuǎn)化成碼編碼器，把十進制數(shù)轉(zhuǎn)化成BCD碼，輸入給寄存器寄存起碼，輸入給寄存器寄存起來，通過七段碼數(shù)碼管顯示出來。然后顧客投入貨幣，轉(zhuǎn)化成來，通過七段碼數(shù)碼管顯示出來。然后顧客投入貨幣，轉(zhuǎn)化成BCD碼碼(B)，在數(shù)碼管上顯示出來。同時投入的錢幣通過比較器與商品價格（在數(shù)碼管上顯示出來。同時投入的錢幣通過比較器與商品價格（A）進行比）進行比較，如果較，如果AB，發(fā)出投幣不足信號，顧客需要再投入錢幣，與上次的進行，發(fā)出投幣不足信號，顧客需要再投入錢幣，與上次的進行累加，（累加，（1）再比較，直到）再比較，直到AB，如果，如果AB，則比較器給售貨機貨發(fā)出信，則比較器給售貨機貨發(fā)出信號，把所買的貨物輸出，并且通過號，把所買的貨物輸出，并且通過A、B相減，算出剩余的錢，并發(fā)出找錢相減，算出剩余的錢，并發(fā)出找錢信號，把余錢輸出。信號，把余錢輸出。簡易投幣式自動售貨機實驗u設(shè)計任務和要求設(shè)計任務和要求 ：1.設(shè)自動售貨機能銷售三種商品：熱狗、漢堡和雙層漢堡，它們的單價設(shè)自動售貨機能銷售三種商品：熱狗、漢堡和雙層漢堡，它們的單價分別是分別是1元、元、4元和元和8元