ewb數(shù)字電路仿真實(shí)驗(yàn)

第二部分、數(shù)字電路部分四、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)與測(cè)試方法。2、熟悉EWB中邏輯轉(zhuǎn)換儀的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)要求：有A、B、C三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，要求A工作B也必須工作，B工作C也必須工作，否者就報(bào)警。用組合邏輯電路實(shí)現(xiàn)。三、操作1、列出真值表，并編寫在邏輯轉(zhuǎn)換儀中“真值表”區(qū)域內(nèi)，將其復(fù)制到下表中。2、寫出其邏輯表達(dá)式和最簡(jiǎn)表達(dá)式：3、由最簡(jiǎn)表達(dá)式分別得出用與非門連接的電路，用三個(gè)電平開關(guān)作為ABC輸入，輸出接彩色指示燈，驗(yàn)證電路的邏輯功能。將連接的電路圖復(fù)制到下表中。五、觸發(fā)器及其應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握基本JK、D等觸發(fā)器的邏輯功能的測(cè)試方法。2、熟悉EWB二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測(cè)試D觸發(fā)器的邏輯功能。2、觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換。3、用JK三、操作1、D觸發(fā)器在輸入信號(hào)為單端的情況下，D觸發(fā)器用起來最為方便，其狀態(tài)方程為Qn1Dn其輸出狀態(tài)的更新發(fā)生在CP2.5.1為雙D74LS74的引腳排列及邏輯符號(hào)。圖2.5.1 74LS74的引腳排列及邏輯符在EWB中連接電路如圖2.5.2所示，記錄表2.5.1的功能表。2.5.2S R CP D QDD01××10××11↓011↓1輸入輸出n輸入輸出n1Qn在集成觸發(fā)器的產(chǎn)品中，每一種觸發(fā)器都有自己固定的邏輯功能。但可以利用轉(zhuǎn)換的方法獲得具有其它功能的觸發(fā)器。T′觸發(fā)器的CP端每來一個(gè)CP轉(zhuǎn)觸發(fā)器，廣泛用于計(jì)數(shù)電路中，其狀態(tài)方程為：Qn1Qn。同樣，若將D觸發(fā)器Q端與D端相連，便轉(zhuǎn)成T′觸發(fā)器。如圖2.5.3所示。QDQDQQCP圖2.5.3 D轉(zhuǎn)成T′在EWB中連接電路如圖2.5.4所示，測(cè)試其功能。圖2.5.4 D轉(zhuǎn)成T′觸發(fā)3、雙向時(shí)鐘脈沖電路的測(cè)試。2.5.5用JK觸發(fā)器和與非門組成雙向時(shí)鐘脈沖電路。圖2.5.5CP10Hz時(shí)鐘源，將CPQ、QCPB計(jì)好的電路復(fù)制到下表中：③、在邏輯分析儀面板中設(shè)置內(nèi)時(shí)鐘頻率為100Hz，把邏輯分析儀顯示波形復(fù)制到下表中：六 計(jì)數(shù)器和譯碼顯示電路的應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)?zāi)康?、掌握中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器的使用及其功能測(cè)試方法。2、掌握計(jì)數(shù)器的擴(kuò)展使用及其測(cè)試方法。3、掌握用置位法和復(fù)位法實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其測(cè)試方法。4、熟悉EWB二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測(cè)試7447BCD碼譯碼器的邏輯功能和七段式數(shù)碼管組成譯碼、顯示電路。274192同步雙向十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的邏輯功能。3、用74192設(shè)計(jì)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。三、操作1、測(cè)試7447BCD碼譯碼器的邏輯功能和七段式數(shù)碼管組成譯碼、顯示電路。7447BCD鍵了解該集成電路的功能。7447LTRBIBI/字信ABCD輸入端（開面板，按照真值表中輸入的要求，編輯字信號(hào)并進(jìn)行其它參數(shù)的設(shè)置（其中頻率設(shè)置為1H。③從指示元件庫中選擇數(shù)碼管，接至電路輸出端。Ste（單步）F1”查看到的真值表比較。記錄測(cè)試結(jié)果。⑤將電路圖復(fù)制到下表：2、用同步雙向十進(jìn)制計(jì)數(shù)器顯示電路。將電路圖復(fù)制到下表：32同步雙向十進(jìn)制計(jì)數(shù)器100制計(jì)數(shù)器。將電路圖復(fù)制到下表：42片同步雙向十進(jìn)制計(jì)數(shù)器60~1的計(jì)數(shù)器。將電路圖復(fù)制到下表：七555多諧振蕩器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉555型集成時(shí)基電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其特點(diǎn)。2555二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)原理集成時(shí)基電路又稱為集成定時(shí)器或555電路、應(yīng)用十分廣泛。它是一種產(chǎn)生時(shí)間延遲和多種脈沖信號(hào)的電路，由于內(nèi)部電壓標(biāo)準(zhǔn)5K555電路。其電路類型有雙極型和CMOS型兩大類，二者的555或7555于互換555和7555是單定時(shí)器556和7556是雙定時(shí)器。雙極型的電源電壓V =+5～CC+15V，輸出的最大電流可達(dá)200mA，CMOS型的電源電壓為+3V～+18V。1、555電路的工作原理5552.7.1RS5K的電阻器構(gòu)成的分壓器提A的同相輸入端和低電平比較器A的反相輸入端的參考電平1 2為23

和1VCC 3

。A和A1

的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)自6腳，即高電平觸發(fā)輸入并超過參考電平2V3 CC

時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時(shí)放電開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自2腳輸入并低于1V3 CC

時(shí)，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時(shí)放電開關(guān)管截止。RD是復(fù)位端4腳，當(dāng)RD=0555輸出低電平。平時(shí)RD端開路或接VC。TH<2/3VccTH<2/3Vcc>2/3VccTL>1/3Vcc<1/3VccRSQT010導(dǎo)通101截至>2/3Vc>2/3Vcc>1/3Vcc11保持保持圖2.7.1 555定時(shí)器內(nèi)部框圖及引腳排列和功能表V是控制電壓端5腳，平時(shí)輸出2VC 3

作為比較器A

的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)1輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，通常接一個(gè)0.01f穩(wěn)定。1T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時(shí)，將給接于腳7的電容器提供低阻放電通路。5552、555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器1 如圖2.7.（，由555定時(shí)器和外接元RRC構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳61 1相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號(hào)，利用電源通過R，11 2221R向CC通過R221

向放電端C

C3

VCC和3VCC， （ ）之間充電和放電，其波形如圖2.7.2（b）所示。輸出信號(hào)的時(shí)間參數(shù)是T=t +t t =0.7 R+R C t =0.7R， （ ）w1 w2 w1 1 2 w2 2555電路要求R1與R2均應(yīng)大于或等于1K，但R1+R2應(yīng)小于或等于3.3M。555高精度的振蕩頻率和具有較強(qiáng)的功率輸出能力。因此這種形式的多諧振蕩器應(yīng)用很廣。三、操作

圖2.7.2 多諧振蕩器在EWB2.7.2電路圖及測(cè)試的數(shù)據(jù)填入下面的表格中。電電路圖Vc和Vo的波形數(shù)據(jù)測(cè)量值理1/3Vcc(V)2/3Vcc(V)Tw1(ms)Tw2(ms)T(ms)F(KHz)論值第三部分綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)題目交通燈控制電路的設(shè)計(jì)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)觸發(fā)器、時(shí)鐘發(fā)生器及計(jì)數(shù)、譯碼顯示、控制電路等單元電路的綜合應(yīng)用。二．知識(shí)點(diǎn)及預(yù)習(xí)要求：本實(shí)驗(yàn)的知識(shí)點(diǎn)為任意進(jìn)制數(shù)加減計(jì)數(shù)器，D觸發(fā)器，555定時(shí)電路的工作原理，控制邏輯電路的設(shè)計(jì)等單元電路的設(shè)計(jì)方法和參數(shù)計(jì)算、檢測(cè)、調(diào)試。復(fù)習(xí)數(shù)字電路中D觸發(fā)器、時(shí)鐘發(fā)生器及計(jì)數(shù)器、譯碼顯示器等部分內(nèi)容。分析交通燈控制電路的組成、各部分功能及工作原理。列出交通燈控制電路的測(cè)試表格和調(diào)試步驟。標(biāo)出所用芯片引腳號(hào)。用EWB三．設(shè)計(jì)任務(wù)干道綠燈亮，支干道紅燈亮，時(shí)間為60秒。支干道通行時(shí)，主干道綠燈亮，主干道紅30秒。每次綠燈變紅時(shí)，要求黃燈先閃爍3秒（頻率為5Hz。此時(shí)另一路口紅燈也不變。在綠燈亮（通行時(shí)間內(nèi)）和紅燈亮（禁止通行時(shí)間內(nèi)）四．實(shí)驗(yàn)原理：圖1為交通燈控制電路的邏輯圖。按功能分成5個(gè)單元電路進(jìn)行分析。譯碼顯示譯碼顯示1Hz時(shí)鐘振蕩電路計(jì)數(shù)器電路主控制電路信號(hào)燈譯5Hz時(shí)鐘圖11Hz5Hz5V0.1S555100分頻（100進(jìn)制計(jì)數(shù)器）1Hz205Hz的時(shí)鐘脈沖。5所示。

60秒倒計(jì)時(shí)（60~1減計(jì)數(shù)器、30秒倒計(jì)（30~1減計(jì)數(shù)器32片十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成，再通過主控制電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。3、各個(gè)方向的倒計(jì)時(shí)顯示可共用一套譯碼顯示電路，需2片BCD譯碼器和2個(gè)數(shù)碼管。、主控制電路和信號(hào)燈譯碼驅(qū)動(dòng)用各種門電路和D時(shí)電路的轉(zhuǎn)換、各方向信號(hào)燈的控制。5、用EWB5.0C設(shè)計(jì)的整體電路如圖2所示，其中部分單元子電路如圖3、4、圖2整體電路圖3100Hz時(shí)鐘產(chǎn)生電路圖4100分頻和20分頻電路5計(jì)數(shù)器電路6主控制電路五．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器件：1.數(shù)電實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字萬用表、雙蹤示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器各1臺(tái)2.計(jì)算機(jī)（帶EWB電路仿真軟件）3.元件：74LS192 同步雙向十進(jìn)制計(jì)數(shù)器4片74LS248 七段式數(shù)碼顯示譯碼器2片LC5011 七段數(shù)碼管2個(gè)74LS74 雙D觸發(fā)器1片74LS32 四-2輸入或門4片74LS08 四-2輸入與門2片74LS04 非門1片NE555定時(shí)器1片紅、黃、綠發(fā)光二極管各2個(gè)電阻：10KΩ1個(gè)電容：0.01μ、0.1μF各1個(gè)電位器：100KΩ1個(gè)面包板1塊六．實(shí)驗(yàn)要求：1路，并在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真。2、對(duì)單元電路進(jìn)行調(diào)試，直到滿足設(shè)計(jì)要求，記錄各電路等邏輯功能、波形圖等參數(shù)。3、待各單元電路工作正常后，再將有關(guān)電路逐級(jí)連接起來，并進(jìn)行測(cè)試。4、寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。七．實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：一、題目二、目