項目八 三人表決器制作

1、項目項目8 三人表決器三人表決器主講主講 王啟洋王啟洋 項目樣機項目樣機項目目標項目目標知識目標知識目標1 1、了解組合邏輯電路的分析方法和設計方法；、了解組合邏輯電路的分析方法和設計方法；2 2、掌握常用集成組合邏輯部件的功能和應用、掌握常用集成組合邏輯部件的功能和應用。技能目標技能目標1 1、認識集成組合邏輯電路引腳圖及功能；、認識集成組合邏輯電路引腳圖及功能；2 2、學會集成組合邏輯電路的應用；、學會集成組合邏輯電路的應用；3 3、能制作表決器電路；、能制作表決器電路；4 4、能分析和排除電路中的故障。、能分析和排除電路中的故障。項目介紹項目介紹 三人表決器有三人表決器有3 3個可以操作

2、的表決按鈕，個可以操作的表決按鈕，分別代表分別代表A A、B B和和C C三個人。進行表決操作時，三個人。進行表決操作時，如果聽到音樂聲且綠燈亮，則表示通過；如果聽到音樂聲且綠燈亮，則表示通過；如果沒有音樂聲，只有紅燈亮，則表示否如果沒有音樂聲，只有紅燈亮，則表示否決。在三人表決器中，使用了集成二進制決。在三人表決器中，使用了集成二進制譯碼器譯碼器74LS13874LS138、集成邏輯門、集成邏輯門74LS2074LS20和音樂和音樂芯片等電路。芯片等電路。任務任務1 1 認識組合邏輯電路認識組合邏輯電路 知識鏈接知識鏈接1 1 組合邏輯電路組合邏輯電路 認一認認一認 組合邏輯電路組合邏輯電路

3、 用用EWBEWB軟件仿真組合邏輯電路軟件仿真組合邏輯電路任務任務1 1 認識組合邏輯電路認識組合邏輯電路 知識鏈接知識鏈接1 1 組合邏輯電路組合邏輯電路 1.1.在組合邏輯電路中，任意時刻的輸出狀態(tài)在組合邏輯電路中，任意時刻的輸出狀態(tài)只取決于該時刻輸入狀態(tài)的組合，而與電路只取決于該時刻輸入狀態(tài)的組合，而與電路原來狀態(tài)無關。原來狀態(tài)無關。2.2.組合電路中沒有觸發(fā)器，全部由門電路組組合電路中沒有觸發(fā)器，全部由門電路組成。成。組合邏輯電路特點組合邏輯電路特點任務任務1 1 認識組合邏輯電路認識組合邏輯電路 知識鏈接知識鏈接2 2 組合邏輯電路分析與設計組合邏輯電路分析與設計 學一學學一學 組合

4、邏輯電路的分析組合邏輯電路的分析 1. 由組合電路寫出表達式；由組合電路寫出表達式；2. 化簡和變換表達式；化簡和變換表達式；3. 列真值表；列真值表；4. 根據真值表確定邏輯功能。根據真值表確定邏輯功能。任務任務1 1 認識組合邏輯電路認識組合邏輯電路 做一做做一做 組合邏輯電路分析實例組合邏輯電路分析實例 寫出組合電路的寫出組合電路的輸出表達式、列真輸出表達式、列真值表、電路功能值表、電路功能 任務任務1 1 認識組合邏輯電路認識組合邏輯電路1.逐級寫出輸出表達式逐級寫出輸出表達式2.化簡、轉換化簡、轉換3.列真值表列真值表BCACABY BCACABBCACABY任務任務1 1 認識組合

5、邏輯電路認識組合邏輯電路ABCYABCY000100001101010110011111真值表真值表4.電路功能電路功能00001111任務任務1 1 認識組合邏輯電路認識組合邏輯電路 學一學學一學 組合邏輯電路設計組合邏輯電路設計 1. 確定輸入和輸出，用確定輸入和輸出，用0和和1表示狀態(tài)；表示狀態(tài)；2. 列真值表；列真值表；3. 寫與或表達式；寫與或表達式；4. 化簡和變換；化簡和變換；5. 畫邏輯圖。畫邏輯圖。任務任務1 1 認識組合邏輯電路認識組合邏輯電路 做一做做一做 設計組合邏輯電路設計組合邏輯電路 例：例：有紅、黃和綠三盞交通燈，正常工有紅、黃和綠三盞交通燈，正常工作時只有一盞燈

6、亮。試設計一個組合邏作時只有一盞燈亮。試設計一個組合邏輯電路，指示交通燈的錯誤顯示。輯電路，指示交通燈的錯誤顯示。1.1.列真值表列真值表A、B、C=1，燈亮，燈亮A、B、C=0，燈滅，燈滅Y=1，有錯，有錯Y=0，無錯，無錯 任務任務1 1 認識組合邏輯電路認識組合邏輯電路ABCYABCY000100001101010110011111真值表真值表2.2.寫表達式寫表達式ABCCABCBABCACBAY11111000任務任務1 1 認識組合邏輯電路認識組合邏輯電路3.3.化簡化簡BCACABCBAY4.4.畫邏輯圖畫邏輯圖（全用與非門）（全用與非門）BCACABCBAY 變換變換任務任務1

7、 1 認識組合邏輯電路認識組合邏輯電路做一做做一做 判斷組合邏輯電路判斷組合邏輯電路1. 什么叫組合邏輯電路？有什么特點？什么叫組合邏輯電路？有什么特點？2. 寫出下圖電路輸出寫出下圖電路輸出Y1、Y2和和Y3。任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器 知識鏈接知識鏈接1 1 編碼器編碼器 分類分類 定義定義 把符號或數碼按規(guī)律編排，使其代表某把符號或數碼按規(guī)律編排，使其代表某種特定含義的過程，稱為編碼。能夠實現(xiàn)編碼操種特定含義的過程，稱為編碼。能夠實現(xiàn)編碼操作的器件稱為編碼器。作的器件稱為編碼器。 任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器 學一學學一學 二進制編碼器二進制編碼器 二進制編碼器功能二進

8、制編碼器功能任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器 1 1、框圖、框圖任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器輸輸 入入輸輸 出出輸輸 入入輸輸 出出Y2Y1Y0Y2Y1Y0I0000I4100I1001I5101I2010I6110I3011I71112 2、真值表、真值表任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器3 3、表達式、表達式76542IIIIY76321IIIIY75310IIIIY輸輸 入入輸輸 出出輸輸 入入輸輸 出出Y2Y1Y0Y2Y1Y0I0000I4100I1001I5101I2010I6110I3011I7111任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器 76542IIIIY76321

9、IIIIY4 4、邏輯電路圖、邏輯電路圖75310IIIIY任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器 學一學學一學 二二十進制編碼器十進制編碼器 二二十進制譯碼器功能十進制譯碼器功能任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器1 1、框圖、框圖任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器輸輸入入輸輸 出出輸輸入入輸輸 出出Y3Y2Y1Y0Y3Y2Y1Y0I00000I50101I10001I60110I20010I70111I30011I81000I40100I910012 2、真值表、真值表任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器Y3=I8+I9 Y2=I4+I5+I6+I7 Y1=I2+I3+I6+I7 Y0=I

10、1+I3+I5+I7+I93 3、表達式、表達式做一做做一做 畫出二畫出二- -十進制編碼器的邏輯電路圖十進制編碼器的邏輯電路圖 任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器 知識鏈接知識鏈接2 2 集成編碼器集成編碼器 讀一讀讀一讀 優(yōu)先編碼器的功能是允許幾個輸入信號同時優(yōu)先編碼器的功能是允許幾個輸入信號同時輸入，而只對優(yōu)先級別最高的一個輸入信號進行輸入，而只對優(yōu)先級別最高的一個輸入信號進行編碼，并輸出對應的編碼。編碼，并輸出對應的編碼。優(yōu)先編碼器優(yōu)先編碼器任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器 認一認認一認 集成二進制優(yōu)先編碼器集成二進制優(yōu)先編碼器74LS148 引腳圖引腳圖任務任務2 2 集成編碼

11、器集成編碼器輸入信號輸出信號控制信號任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器74LS148優(yōu)先編碼器真值表任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器 認一認認一認 集成二集成二十進制優(yōu)先編碼器十進制優(yōu)先編碼器74LS147 引腳圖引腳圖任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器輸入信號輸出信號任務任務2 2 集成編碼器集成編碼器74LS147優(yōu)先二十進制編碼器真值表任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器 知識鏈接知識鏈接 集成譯碼器集成譯碼器 定義定義 譯碼是編碼的逆過程，它是將代碼所表譯碼是編碼的逆過程，它是將代碼所表示的原意翻譯出來。能實現(xiàn)譯碼功能的電路稱為示的原意翻譯出來。能實現(xiàn)譯碼功能的電路稱為譯碼器。

12、譯碼器。分類分類 任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器 學一學學一學 集成二進制譯碼器集成二進制譯碼器74LS13874LS138 1、框圖、框圖任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器 2、74LS138引腳圖引腳圖任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器輸入信號輸入信號 A2 A1 A0輸出信號輸出信號控制信號控制信號任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器01270126012501240123012201210120AAAYAAAYAAAYAAAYAAAYAAAYAAAYAAAY3、輸出表達式、輸出表達式任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器4、真值表、真值表任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器 1

13、、框圖、框圖學一學學一學 集成二十進制譯碼器集成二十進制譯碼器74LS4274LS42 任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器2、74LS42引腳圖引腳圖任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器輸入信號輸入信號 A3 A2 A1 A0輸出信號輸出信號任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器3、功能表、功能表任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器做一做做一做 寫出二寫出二十進制譯碼器輸出邏輯表達式十進制譯碼器輸出邏輯表達式任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器 實訓操作實訓操作 用集成譯碼器實現(xiàn)邏輯函數用集成譯碼器實現(xiàn)邏輯函數做一做做一做 使用使用74LS13874LS138實現(xiàn)一位全加器實現(xiàn)一位全加器 1

14、1、設計一位全加器、設計一位全加器（1 1）真值表）真值表任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器（2 2）表達式）表達式ABCCBACBACBASABCCABCBABCACO令A=A2、B=A1、C=A0與74LS138輸出表達式比較 74217421YYYYYYYYS76537653YYYYYYYYCO任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器（3 3）邏輯圖）邏輯圖任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器 （1） 將將74LS138和和74LS20插入數字電路實驗插入數字電路實驗箱的相應插座內。箱的相應插座內。2 2、實訓操作、實訓操作 （2） 按圖連接電路。輸入按圖連接電路。輸入A、B和和C接到邏輯

15、接到邏輯輸入開關；輸出輸入開關；輸出S和和CO分別接分別接LED指示燈。指示燈。 （ 3） 測試全加器功能。檢查電路無誤后，按測試全加器功能。檢查電路無誤后，按真值表操作開關真值表操作開關A、B和和C，檢測邏輯功能。，檢測邏輯功能。任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器 2S 1. 某車間有紅、黃某車間有紅、黃2個故障指示燈，用來指示個故障指示燈，用來指示3臺設備的工作情況。當只有臺設備的工作情況。當只有1臺設備有故障時，黃燈臺設備有故障時，黃燈亮；當亮；當2臺設備有故障時，紅燈亮；當臺設備有故障時，紅燈亮；當3臺設備都有臺設備都有故障時，紅燈和黃燈都亮。試設計一個指示設備故故障時，紅燈和黃燈都

16、亮。試設計一個指示設備故障的電路。障的電路。 （1）全用與非門實現(xiàn)）全用與非門實現(xiàn) （2）用）用74LS138實現(xiàn)實現(xiàn)做一做做一做 使用使用74LS13874LS138實現(xiàn)邏輯功能實現(xiàn)邏輯功能任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器 2S2. 試用試用74LS138和必要的門電路實現(xiàn)下列邏輯函數。和必要的門電路實現(xiàn)下列邏輯函數。（1）（2）CBCBACAY1BCACAY2任務任務3 3 集成譯碼器集成譯碼器 2S3. 試寫出下圖所示輸出試寫出下圖所示輸出Y1、Y2和和Y3。任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器 實訓操作實訓操作1：七段數碼管引腳測試：七段數碼管引腳測試 看一看看一看 七段數

17、碼管和數字顯示屏七段數碼管和數字顯示屏2S1. 外觀外觀任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器2. 顯示字形顯示字形3. 引腳圖引腳圖任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器4. 內電路內電路共陽極數碼管共陽極數碼管共陰極數碼管共陰極數碼管任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器做一做做一做 判別判別LEDLED七段數碼管七段數碼管 1 1、共陽、共陰及好壞判別、共陽、共陰及好壞判別 找到找到3 3腳或腳或8 8腳。用萬用表按測量腳。用萬用表按測量LEDLED方法測量方法測量正、負極，判別共陽、共陰及好壞正、負極，判別共陽、共陰及好壞 2 2、字段引腳判、字段引腳判 共陰：共陰：

18、接地端和接地端和紅表筆紅表筆相接，相接，黑表筆黑表筆接七段引接七段引腳，判別腳，判別a a、b b、c c等七段等七段 共陽：共陽：電源端和電源端和黑表筆黑表筆相接，相接，紅表筆紅表筆接七段引接七段引腳，判別腳，判別a a、b b、c c等七段等七段任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器知識鏈接知識鏈接 七段顯示譯碼器七段顯示譯碼器 數字顯示系統(tǒng)組成數字顯示系統(tǒng)組成 任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器 2S1.1.七段顯示譯碼器七段顯示譯碼器74LS4874LS48（TTLTTL）（1） 引腳圖引腳圖任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器輸入信號輸入信號 D C B A輸

19、出信號輸出信號 Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg控制信號控制信號 LTRBIRBOBI /試燈輸入試燈輸入 滅零輸入滅零輸入 滅燈輸入和滅零輸出滅燈輸入和滅零輸出 驅動共陰極數碼管驅動共陰極數碼管任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器（2）功能表）功能表任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器 2S2.2.七段顯示譯碼器七段顯示譯碼器CD4511CD4511（CMOSCMOS）（1） 引腳圖引腳圖任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器輸入信號輸入信號 D C B A輸出信號輸出信號 Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg控制信號控制信號 LTBILE消隱消隱 鎖定鎖定

20、（2）功能表）功能表 與與74LS48類似類似試燈試燈任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器 實訓操作實訓操作2 七段顯示譯碼器與數碼管連接七段顯示譯碼器與數碼管連接 做一做做一做2S1、連接電路、連接電路任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器2、功能測試、功能測試（1）輸入）輸入8421碼碼 觀察數碼管顯示觀察數碼管顯示（2）輸入偽碼）輸入偽碼 觀察數碼管顯示觀察數碼管顯示任務任務4 4 集成顯示譯碼器集成顯示譯碼器 做一做做一做 一位十進制鍵盤仿真一位十進制鍵盤仿真2S任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作 電路識讀電路識讀 三人表決器原理圖三人表決器原理圖 2S1、電路

21、框圖、電路框圖任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作 電路識讀電路識讀 三人表決器原理圖三人表決器原理圖 2S2. 電路原理圖電路原理圖任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作（1）表決按鈕：）表決按鈕：S1、S2、S3，R1、R2、R3（2）表決邏輯控制：）表決邏輯控制：74LS138、74LS20（3）通過音響：）通過音響：9013、9014，R6、R7、R8；音樂芯片；音樂芯片XC64、蜂鳴器、蜂鳴器Y（4）通過顯示、否決顯示：）通過顯示、否決顯示：LED、R5、LED、R40127012601250123AAAYAAAYAAAYAAAY01201201201235673567

22、1GAAAAAAAAAAAAYYYYYYYYY任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作3. 三人表決電路分析三人表決電路分析不按不按S3、S2、S1：A2、A1、A0=1按下按下S3、S2、S1：A2、A1、A0=01G2GYY通過通過否決否決任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作4. 亮燈和聲響工作過程亮燈和聲響工作過程否決否決 YG1=1 V3導通發(fā)光導通發(fā)光 YG2=0 V4截止熄滅截止熄滅 V1截止截止 XC64的的2腳失電腳失電 V2截止截止 Y無聲無聲通過通過 YG1=0 V3截止熄滅截止熄滅 YG2=1 V4導通發(fā)光導通發(fā)光 V1導通導通 XC64的的2腳得電腳得電有音

23、樂有音樂 V2導通導通 Y發(fā)聲發(fā)聲任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作 實訓操作實訓操作1 1 元器件識別與檢測元器件識別與檢測 2S1. 集成電路集成電路任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作2. 音樂芯片音樂芯片3. 電阻與電阻與LED與前面相同與前面相同任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作晶體管90139014管型及電極判別導電類型材 料電極排列圖質量判別4. 三極管三極管任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作5. 印刷線路板圖印刷線路板圖任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作6. 蜂鳴器蜂鳴器萬用表萬用表R1k電阻擋測量蜂鳴器兩引腳電阻擋測量蜂鳴器兩引

24、腳正常：正常：發(fā)聲發(fā)聲損壞：損壞：無聲無聲7. 按鈕開關按鈕開關（常開觸點）（常開觸點）按下：按下：閉合閉合松開：松開：斷開斷開 任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作元器件清單序序號號元器件名元器件名稱稱規(guī)格規(guī)格數數量量代代 號號備注備注1電阻器電阻器10k3R1R3棕黑黑紅棕棕黑黑紅棕2電阻器電阻器3002R4、R5橙黑黑黑棕橙黑黑黑棕3電阻器電阻器2k1R6紅黑黑棕棕紅黑黑棕棕4電阻器電阻器1k1R7棕黑黑棕棕棕黑黑棕棕5電阻器電阻器43k1R8黃橙黑紅棕黃橙黑紅棕6三極管三極管90141V17三極管三極管90131V2任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作8發(fā)光二極管發(fā)光二

25、極管5mmLED2V3、V4紅、綠各一紅、綠各一個個9集成電路集成電路74LS1381IC110集成電路集成電路74LS201IC211音樂芯片音樂芯片XC641IC312蜂鳴器蜂鳴器1Y13按鈕開關按鈕開關3S1S3常開常開14接線器接線器2線線1DY15印制電路板印制電路板1任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作元器件實物圖元器件實物圖任務任務5 5 三人表決器制作三人表決器制作實訓操作實訓操作2 2 組裝電路組裝電路 1. 焊接前準備工作焊接前準備工作（1）清點組件）清點組件（2）識別）識別74LS138、74LS20引腳引腳 識別識別LED、三極管、三極管、XC64極性極性（3）萬用表檢測，記錄色環(huán)電阻）萬用表檢測，記錄色環(huán)電阻（4）識別按鈕、蜂鳴器、電源插口引腳）識別按鈕、蜂鳴器、電源插口引腳（5）按印制電路板找焊接位置、三極管、）按印制電路板找焊接位置、三極管、XC64、