数字电路的应用.ppt

* * * * * * 数字自动售货机 自动取款机 自动售货机 自动咖啡机 数字测重器 用门电路实现逻辑关系 触发器及其在电子控制系统中的作用 　　数字电路的基本单元电路是门电路和触发器，触发器又是由门电路构成的；在数字电路中，门电路用于实现各种逻辑关系，触发器用于存储数据：任何复杂的电子控制系统中的控制部分都可用数字电路实现。 用门电路实现逻辑关系 案例分析 　　普通电子秤上显示的价格的最小单位是“分”。小明想在秤上加一个四舍五入的电路，能自动对电子秤显示的“分”值作四舍五入处理，使显示的最小值为“角”。请你帮他设计此电路。 　　设计数字电路的步骤是： (1)对电路的输入端、输出端的名称及其所代表的逻辑含义加以指定； (2)根据能使输出为1的条件，分析其辅出与输入之间的逻辑关系； (3)将上述逻辑关系用逻辑表达式表示； (4)选择合适的数字集成电路和其他有关器件搭接此电路。 按上述步骤，对该案例设计步骤的前两步分析如下： 第一步： 　　由于在电子秤中，每1位十进制数是用4位二进制数表示的，所以电路应有4个输入C8、C4、C2、C1，它们对应的十进制数为N。 电路应有1个输出C0，它代表“分”向“角”的进位。当N≤4时，C0为0；当N≥5时，C0为1。 第二步： 从表中可以看出，能使输出C0为1的条件有3种情况； (1)只要C8为1，如N=8和N=9时，C0一定为l； (2)若C4和C1同为1，如N=5和N=7时， C0=1； (3)若C4和C2同为1，如N=6和N=7时，C0=1。 请按设计步骤完成第三步、第四步设计。其中，输入信号可照右图方法用一个单刀双掷开关获得；输出可用发光二极管作指示，F=1时，发光二极管发光。 触发器及其在电子控制系统中的作用 基本触发器的记忆作用 在数字电路中常常需要将某个信号(电平)保持一段时间。 基本触发器逻辑图 基本触发器波形 触发器（能够存储１位二值信号的基本单元电路统称为触发器。） 　　数字电路中能将二进制数据记忆住的基本单元电路称为触发器，其中最简单的—种称为基本触发器，通常由2只或非门(或2只与非门)交叉连接构成。 任何触发器都有2个输出端Q和 Q，正常情况下Q和Q总是反相的，即不是(Q=0，Q=1)就是(Q=1，Q=0)。 　　(Q=0，Q=1)称为O状态， (Q=1，Q=0)称为1状态。 基本触发器有2个输入端S和R，S(set)称为置位端或置1端，R(reset)称为复位端或置0端。 若S端加触发信号(高电平)，R端不加触发信号，即S=1，R=O，基本触发器被置于1状态，此过程称为置1； 若R端加触发信号(高电平)，S端不加触发信号，即S=0，R=1，基本触发器被置于O状态．此过程称为置0。 — — — — — — 　　无论置1还是置0，当触发信号结束后，即S和R的输入都是低电平时．基本触发器的状态保持不变。由此可见，基本触发器具有记忆作用(也称存储作用)，能存储1位二进制信息（即能存储一个1或0）。 案例分析 思考 　　下图所示的基本触发器在我们观察的时刻之前曾在哪一端加过触发信号？ 　　基本触发器的两个输入端通常不应都加触发信号（高电平），基本触发器输出与输入之间的关系如上表所示。 试验目的： 　　熟悉基本触发器的功能。 试验准备： 　　CT74LS00 1片，电位器1只，电阻6只；发光二极管1只。 试验过程： 　　按电路图搭接电路，调节Ui使其由0变大，观察发光二极管的发光情况，并记录发光二极管状态变化时的Ui值。 　　当发光二极管状态变化后，再将Ui由大变小，观察发光二极管的发光情况，并记录发光二极管状态改变时的Ui值。 小试验 　　初始Ui约为0V，此时发光二极管亮。 　　Ui由小到大时，状态改变时的Ui约为3.2V，灯灭，以后一直保持灭，直至Ui=6V。 　　Ui由大到小时，状态改变时的Ui约为1.6V，灯亮，直至Ui回到Ui=0V。 1. Ui＜1.6V时，触发器置1，Ui＞3.2V时，触发器置0。 2. 当1.6V＜Ui＜3.2V,触发器处于保持(记忆)状态。经过改造可用于有上、下限控制要求的水位、温度等控制电路中，如水位低于某值进水，水位高于某值停止进水等。 　　试验记录： 　　初始状态(Ui=0)，发光二极管状态 。 　　发光二极管状态改变时的Ui 。 　　发光二极管状态再次改变时的Ui 。 　　试验总结： 　　1．该电路是如何体现基本触发器功能的? 　　2．该电路有何用途? 阅 读 　　用两个与非门构成的基