7.1.6脈沖按鍵撥號(hào)電路

脈沖按鍵撥號(hào)電路電子電路課程設(shè)計(jì)課程概況簡(jiǎn)介第2頁(yè)1課程名稱:電子電路課程設(shè)計(jì)（32學(xué)時(shí)，兩周）課程性質(zhì):必修（2學(xué)分）教學(xué)目的:1.提高模擬電路、數(shù)字電路理論和實(shí)驗(yàn)的綜合能力。2.掌握綜合型電子電路的設(shè)計(jì)、裝配和調(diào)測(cè)方法。3.掌握電子元器件資料和電路資料的檢索方法。4.提高設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫能力。5.全面培養(yǎng)學(xué)生科技工作素質(zhì)。課程概況簡(jiǎn)介——教學(xué)進(jìn)程第3頁(yè)11.設(shè)計(jì)要求和提示（在實(shí)驗(yàn)室教師授課，半天）查閱資料、設(shè)計(jì)電路（同學(xué)獨(dú)立完成，1天半）。2.講述裝配方法和調(diào)測(cè)要求（2學(xué)時(shí)）。3.調(diào)測(cè)（第一周星期三至第二周星期三）。4.驗(yàn)收（第一周星期三至第二周星期四）。5.撰寫報(bào)告（第二周星期五）、講評(píng)、收尾、衛(wèi)生工作。課程概況簡(jiǎn)介——教學(xué)方法第4頁(yè)11.教法：①

在實(shí)驗(yàn)室集中，分3次講解。電路設(shè)計(jì)提示。裝配要求、調(diào)測(cè)方法。實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫要求。②輔導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、最后逐一驗(yàn)收。2.學(xué)習(xí)方法：認(rèn)真自學(xué)《電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐教程》相關(guān)章節(jié)。獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。獨(dú)立裝配、調(diào)測(cè)、撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。課程概況簡(jiǎn)介——課程紀(jì)律&成績(jī)?cè)u(píng)定第5頁(yè)1課程紀(jì)律：1.缺少實(shí)驗(yàn)達(dá)三分之一以上無(wú)成績(jī)，必須重修！2.設(shè)計(jì)報(bào)告必須手寫，不得用打印機(jī)打印。3.預(yù)習(xí)報(bào)告和設(shè)計(jì)報(bào)告抄襲他人者，報(bào)告成績(jī)按0分論處！4.遲到、早退3次成績(jī)降檔。成績(jī)?cè)u(píng)定：1.評(píng)分項(xiàng)目：預(yù)習(xí)報(bào)告（10分）、裝配水平（10分）、調(diào)測(cè)水平（30分）、完成指標(biāo)（20分）、擴(kuò)展指標(biāo)（10分）、報(bào)告（10分）。

2.成績(jī)分檔：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格、不及格必須重修，沒有補(bǔ)考。課題技術(shù)指標(biāo)第6頁(yè)鍵盤值為0～9，按某鍵后，發(fā)出一串序列碼，序列碼為含有與鍵值相同周期數(shù)的脈沖串。輸入順序：2→4→6→8當(dāng)前鍵值顯示在數(shù)碼管最低位，再次按鍵后前一鍵值左移一位?；局笜?biāo)：擴(kuò)展指標(biāo)：先存入并顯示4位數(shù)碼，按“確認(rèn)”鍵后，自動(dòng)將4組串行序列號(hào)相繼發(fā)出。第7頁(yè)未按任何鍵時(shí)，脈沖發(fā)送端輸出低電位。發(fā)送脈沖碼元單元為1ms,發(fā)送信號(hào)為TTL電平。基本指標(biāo)：設(shè)計(jì)條件：電源條件：使用+5V電源?？晒┻x擇的元器件范圍，請(qǐng)參看下面的元件清單。課題技術(shù)指標(biāo)-其它設(shè)計(jì)提示第8頁(yè)六個(gè)功能電路單元！重點(diǎn)：脈沖產(chǎn)生電路難點(diǎn)：脈沖個(gè)數(shù)的控制系統(tǒng)時(shí)鐘需要自行設(shè)計(jì)產(chǎn)生系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第9頁(yè)技術(shù)難點(diǎn)分析&關(guān)鍵性電路（1）編碼電路需要自行設(shè)計(jì)。（2）脈沖個(gè)數(shù)控制電路。（3）輸出脈沖個(gè)數(shù)的測(cè)量。脈沖個(gè)數(shù)控制電路技術(shù)難點(diǎn)：關(guān)鍵性電路：?jiǎn)卧娐吩O(shè)計(jì)提示第10頁(yè)1、按鍵及編碼電路①參考74LS147譯碼電路。②參考本教材課題“十翻二運(yùn)算電路”。③參考電工電子實(shí)驗(yàn)教材“CUPL語(yǔ)言及開發(fā)軟件使用”。④參考課題“密碼鎖”，“2.按鍵錄入電路”。（1）參考資料第11頁(yè)按鍵與編碼電路①輸出信號(hào)說明本電路中有十個(gè)開關(guān)按鍵,分別對(duì)應(yīng)0～9這十個(gè)數(shù)字,其中如果“0”鍵被按下,產(chǎn)生的BCD碼為1010,其余9個(gè)數(shù)字的BCD碼與十進(jìn)制相對(duì)應(yīng)。2、設(shè)計(jì)思想第12頁(yè)按鍵與編碼電路②按鍵設(shè)計(jì)按鍵設(shè)計(jì)采用十個(gè)開關(guān)和10個(gè)1K的電阻構(gòu)成。如上圖所示。當(dāng)“0”鍵按下時(shí)，“0”線=0V；當(dāng)“0”鍵放開時(shí)，“0”線=高電平（+5V）。2、設(shè)計(jì)思想第13頁(yè)按鍵與編碼電路③編碼器設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)原理按鍵輸入10個(gè)數(shù)字鍵，分別對(duì)應(yīng)于0～9。按其中某一鍵后由二-十進(jìn)制編碼電路分別轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的8421BCD碼，這樣的電路所完成的功能完全是起著翻譯的作用。2）設(shè)計(jì)方案選擇*方案一：采用74147芯片（即：10-4線優(yōu)先編碼器）實(shí)現(xiàn)0～9轉(zhuǎn)化成為8421BCD碼。74147的功能表如下所示。2、設(shè)計(jì)思想第14頁(yè)按鍵編碼電路第15頁(yè)*方案二：編碼器采用可編程邏輯器件GAL16V8實(shí)現(xiàn)。編碼器電路:A.由可編程器件GAL16V8及少量門電路實(shí)現(xiàn)。完成按鍵值到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)預(yù)置數(shù)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換；注意按鍵“0”時(shí)顯示“0”，發(fā)10個(gè)脈沖。建議：

GAL的數(shù)據(jù)輸出不用組合邏輯方式，采用觸發(fā)器方式。根據(jù)鍵值轉(zhuǎn)換表寫出GAL輸出與輸入關(guān)系的次態(tài)激勵(lì)方程。一片GAL的內(nèi)部資源不夠，可外部添加組合電路。第16頁(yè)B．給出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和預(yù)置數(shù)控制信號(hào)：按下任一鍵后同時(shí)給出74194的CLK1移存信號(hào)和74191的LD置數(shù)信號(hào)。GAL編程舉例(邏輯方程):S3.D=!IN0#!IN8#!IN9;S2.D=………;S1.D=………….;S0.D=!IN1#!IN3#!IN5#!IN7#!IN9;CLK1.D=IN0&IN1&IN2&IN3&IN4&IN5&IN6&IN7&IN8&IN9;LD.D=!(S3#S2#S1#S0);第17頁(yè)按鍵及編碼電路圖第18頁(yè)按鍵移位寄存電路（1）參考74LS194器件說明。（2）參考本教材圖8-13說明。1、設(shè)計(jì)思想74194移位寄存器的管腳圖和功能表：

四位串入?并入—串出?并出雙向移存器注意：左移?右移的說法右移：Q0→Q3（0to3的移位）左移：Q0←Q3

（3downto0的移位）第19頁(yè)第20頁(yè)第21頁(yè)動(dòng)態(tài)譯碼及顯示電路（1）《電工電子實(shí)驗(yàn)技術(shù)-下冊(cè)》教材“4.4譯碼與顯示電路”。（2）參考74LS13974LS48及4位動(dòng)態(tài)數(shù)碼管資料。（3）參考74LS161。1、設(shè)計(jì)思想第22頁(yè)BCD碼移位寄存電路和實(shí)現(xiàn)顯示當(dāng)前數(shù)字的數(shù)據(jù)選擇器：7419474153顯示譯碼電路(動(dòng)態(tài)顯示):或者CD4511第23頁(yè)系統(tǒng)時(shí)鐘產(chǎn)生電路（1）參考555定時(shí)器電子文檔。（2）參考由555定時(shí)器構(gòu)成的方波振蕩器。（3）參考由555定時(shí)器構(gòu)成的其它激振蕩器。1、設(shè)計(jì)思想時(shí)鐘電路:時(shí)鐘頻率直接影響顯示和脈沖發(fā)生電路的時(shí)鐘信號(hào),為選取合適的電容和電阻,達(dá)到本設(shè)計(jì)的頻率要求1KHz,實(shí)現(xiàn)電路用555構(gòu)成時(shí)鐘電路.根據(jù)定時(shí)器確定信號(hào)頻率的公式:T1=0.7(RA+RB)C,T2=0.7RBC選取C=105PF=0.1μf(104),RA=1KΩ,RB=10KΩT=T1+T2≈1.4mS注意:RB用10KΩ電位器進(jìn)行調(diào)整,可獲得T=1mS脈沖信號(hào).第24頁(yè)系統(tǒng)時(shí)鐘產(chǎn)生電路第25頁(yè)撥號(hào)脈沖產(chǎn)生電路第26頁(yè)1)異步置數(shù)。當(dāng)LD=0時(shí)，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，不論有無(wú)時(shí)鐘脈沖CP，并行輸入端的數(shù)據(jù)d3d2d1d0被直接置入計(jì)數(shù)器的輸出端，即：Q3Q2Q1Q0=d3d2d1d0。由于該操作不受CP控制，所以稱為異步置數(shù)。注意該計(jì)數(shù)器無(wú)清零端，需清零時(shí)可用預(yù)置數(shù)的方法置零。74191的功能表:第27頁(yè)2)保持。當(dāng)LD=1時(shí)，且EN=1時(shí)，則計(jì)數(shù)器保持原來的狀態(tài)不變。第28頁(yè)即：當(dāng)加法計(jì)數(shù)，計(jì)到最大值1111時(shí)。MAX/MIN端輸出1，如果此時(shí)CP=0，則RCO=0，發(fā)一個(gè)進(jìn)位信號(hào)；當(dāng)減法計(jì)數(shù)，計(jì)到最小值0000時(shí)，MAX/MIN端也輸出1。如果此時(shí)CP=0，則RCO=0，發(fā)一個(gè)借位信號(hào)。應(yīng)用74191產(chǎn)生序列信號(hào)：第29頁(yè)第30頁(yè)實(shí)驗(yàn)原理與方案小結(jié)按鍵電路、數(shù)碼顯示電路、時(shí)鐘電路：Multisim仿真實(shí)現(xiàn)編碼+脈沖產(chǎn)生電路：ise實(shí)現(xiàn)31預(yù)習(xí)要求第32頁(yè)41、認(rèn)真閱讀教材

要求認(rèn)真閱讀《電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐教程》第一~六章2、查閱資料查找設(shè)計(jì)提示中要求的各種參考資料并認(rèn)真學(xué)習(xí)。預(yù)習(xí)要求第33頁(yè)