复印机逻辑控制电路正文

1方案论证
本次复印机设计有如下任务：
（1）从键盘(0-9)可输入复印的数字，并能显示。

为了完成此任务，在键盘编码电路中本方案采用二——十进制编码器74LS147以完成0到9十个数字的输入。

（2）数字显示为三位，最大数为999。

由于输入数据为三位，为了区分输入的先后，需要同时采用普通寄存器74ls75和移位寄存器74ls194。

同时，为了保证寄存器能够输出三个
顺序脉冲需要加入单稳态电路，因此要连入555定时器。

（3）复印一次，数字显示减一次，直到“0”停机。

若要实现复印机能自动递减，每复印一张，数字显示器上减少一个数字，直至零时，复印过程结束，需要减法计数器74ls190。

2原理及技术指标
图2-1
图1为复印机控制电路框图，复印机要实现数显逻辑控制功能，主要需要三大模块：输入功能模块、逻辑功能模块，数字显示模块。

输入功能模块需要将键盘输入的信号进行处理，转换成电路中需要的信号；逻辑功能模块需要实现电路所需的各种逻辑功能，主要是减法功能。

数字显示模块需要将用户输入的信息和电路工作中的信息及时准确地显示出来。

大致可以分为三个电路：键盘编码电路、减法计数器控制电路和译码显示电路。

3单元电路设计
3.1键盘编码电路
对于键盘编码电路，要求能够将0---9这十个数字随机能够输入编码器中，本设计采用的是二——十进制编码器74LS147.
图3-1 74ls147编码器
表1
74ls147接向下级电路时需要加反相器以保证逻辑功能的正确，同时为了满足键盘编码的需要可以将九个按键中的“0”按键悬空，电路仿真结果如下：
图3-2 键盘编码电路仿真
3.2减法计数器控制电路
在设计减法计数器控制电路之前，由于输入数据为三位，为了区分输入的先后，需要同时采用普通寄存器和移位寄存器。

图3-3 74ls75寄存器
74ls75寄存器通过电平触发的方式行使功能，电平触发中在CLK的高电平期间Q 端的状态跟随D端状态而变，在CLK变成低电平以后，Q端将保持CLK变为低电平时刻Ｄ端的状态。

并且当E0/1和Ｅ2/3的非为高电平时寄存器可输入数据。

图为减法计数器控制电路仿真图：
图3-4减法计数器74ls75寄存器部分电路仿真图图3-5 74ls194寄存器
表2
74ls194寄存器有一个问题需要注意，由于手动输入存在问题，在设计中需要加入单稳态电路，每次输入数字后触发器工作，给移位寄存器可靠的脉冲使其输出三个顺序脉冲。

连接单稳态电路用到555定时器。

图3-6 减法计数器74ls194寄存器部分电路仿真图
将两个寄存器连接
图3-7 寄存器电路仿真图
若要实现复印机能自动递减，每复印一张，数字显示器上减少一个数字，直至零时，复印过程结束，需要减法计数器74ls190
图3-8 74ls190减法计数器
表3
在减法计数器连接七段译码器是要求七段译码器在减为000时自动停止，以及各个位上自动跳变，其工作原理为：个位上循环减小是当百位和十位数字不全为零时，个位停止循环是当百位十位个位同时为零时；十位循环减小是当百位不为零以及个位为零时，十位停止循环是当百位十位个位同时为零时；百位循环减小是当十位个位同时为零时，百位停止循环是当百位十位个位同时为零时。

通过与或非门等逻辑运算可以实现上述过程
4仿真电路图
图4-1总电路仿真图
5个人小结
本次设计以寄存器和减法器为主要原件，将电路分为三个部分组成，其中的键盘编码电路和减法计数控制电路是本次设计的重点。

因为个人对原件的不熟悉以及基础知识的欠缺，这次设计并不算理想，在仿真过程中更是一度一筹莫展，最后在参考了网络资料并在同学的帮助下终于完成。

这样提醒我必须加强自己的实际学习能力与知识储备。

参考文献
［1］阎石，《数字电子技术基础》{M}，第五版，北京，高等教育出版社， 1998 ［2］彭介华，电子技术课程设计指导{M}，北京,高等教育出版社，1997 ［3］朱维勇，电子技术实验指导书{M}，合肥,中国科技大学出版社，2000 ［4］张明，Verilog HDL实用教程{M}，成都，电子科技大学出版社，1999 ［5］栾铭，高明伦，工业控制芯片中状态机的描述方法{M}合肥：第三届全球智能与自动化大会，2000。