数字电路设计实例(精品·公开课件).ppt

数字电路实验要求 1、组合电路实验 2、时序电路实验 3、555应用实验 4、D/A转换器实验 5、综合设计实验 实验一、组合电路实验 实验设计要求： 1、某设备有三个开关ABC要求必须按ABC的顺序接通。否则发出报警信号。 2、写出设计步骤并画出所设计的电路图。 3、安装并调试电路的逻辑功能。 4、观察电路中的竞争冒险现象并采取措施消除。 提示：设开关闭合为1，断开为0。则顺序导通过程为：000 100 110 111 否则报警 组合电路设计 设计步骤： 1、将实际问题简化成数字逻辑问题。设开关接通为“1”，断开为“0”，则顺序导通过程为：000 100 110 111 否则报警。 2、写出逻辑表达式，Y=000+100+110+111 3、逻辑化简变成与非关系。 4、画出逻辑表达式的电路图。 5、安装并调试电路的逻辑功能。表格自己设计 实现方法1 由74LS138和或非门实现Y=ABC+ABC+ABC+ABC Y=ABC+ABC+ABC+ABC 由74LS138实现三变量的逻辑与运算，得到ABC ABC ABC 和ABC 由或非门实现逻辑或运算，由于74LS138输出负逻辑信号，可以用74LS20与非门实现。 74LS138 74LS20 实现电路1 实现方法2 组合电路的逻辑化简 Y=ABC+ABC+ABC+ABC Y=(A+A)BC+AB(C+C)=BC+AB 此公式形式最简但，电路不是最简 进一步化简： Y=BC*AB=(B+C)*AB=ABB*ABC 此表达式全部有与非门实现，达到电路最简 实现电路2 实验测试 仿真测试 使用PROTEUS系统画出电路图，按要求顺序接通开关，观察并记录显示结果。 利用实际器件组装电路，按要求顺序接通开关，观察并记录显示结果。 记录表格 实验报告 1 实验目的。 2 写出化简过程。 3 画出设计电路。 4 列出实验结果并与设计要求比较。 5 实验总结。 设计步骤 逻辑抽象 a 确定输入输出变量数和状态数，b 确定逻辑状态的含义并编号，c 按题意列出状态转换图。 状态简化 将等价状态合并得到最简状态图 选择器件 选择出器件类型和控制信号 画出逻辑电路 测试电路功能 状态流程 加计数状态流程 00 －01 －02－03－04－05－06－07－08－09－10－11－12－13－14－15－16－17－18－19－20－21－22－23－00 减计数状态流程 23－22－21－20－19－18－17－16－15－14－13－12－11－10－09－08－07－06－05－04－03－02－01－00－23 器件选择与电路设计 选择两片74LS192分为高位和地位。 高位计数0 － 2 三个状态 低位有0－9 采用置数法实现，选择192的PL控制端 加计数到“23”经7400译码产生置数信号PL，置数“00” 减计数到“00”由借位信号经7432译码产生置数信号PL，置数“23” 74LS192引脚 74LS192状态转换图 电路仿真 采用PROTEUS软件 加载器件 连接电路 设置时钟 运行仿真 记录显示状态 0-23加计数电路 0-23减计数电路 电路连接实验 按电路接线，检查无误接通电源（5V） 接入1Hz的时钟脉冲，观察并记录显示器的结果。 与设计要求比较。 实验报告 1 实验目的 2 写出器件的主要性能和电路设计中使用的特性 3 画出设计电路 4 列出实验结果并与设计要求比较 5 实验总结 实验三、555应用实验 1、设计多谐振荡器电路，要求输出信号频率1000Hz（参考P228 ） 2、设计一个单稳态电路，输出脉宽0.5S。 3、两电路组合实现一个触发报警电路，每触发一次输出1000Hz的脉冲持续0.5秒. 4、画出电路原理图，标出引脚名和引脚号。 5、安装电路，测量输出信号的频率和占空比（高电平占周期的比例）。 555的封装 555内部结构 多谐振荡电路1 多谐电路计算方法 多谐振荡电路2 单稳态电路 单稳态时序 实验报告 实验四、DA转换器实验 采用DAC0832设计一个锯齿波电路，要求： 1、输出信号幅度－5V到＋5V 2、频率50－500Hz可调。 3、参考P271 设计电路画出原理图。 4、安装调试要求上升台阶不低于16个。 DAC0832结构 DAC0832的传输特性 数控放大器 电路原理电路 实验报告 画出设计的原理电路图。 定量画出输出的电压波形，写出输出电压与输入数值的表达式。 说明台阶的幅度与参考电压的关系 说明台阶数量与计数器的关系。 说明如果想输出三角波电路如何改进。 实验五、综合设计实验 题目设计要求（设计参考P225） 设计一个汽车尾灯控制电路，实现在正常行驶和停车时指示灯全灭，在左转弯和右转弯时