组合电路设计
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组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
一、数字电路设计概述
1.两种设计目的： ➢纯逻辑设计 科学研究，追求逻辑表述的最简化 ➢工程逻辑设计 物理实现，追求易于实现性和经济性
2.工程逻辑设计的特点： 以可以制造出电子设备为出发点，考虑现有元器件、设 计人员水平、可利用的设计工具、设计的便利性、可靠 性、经济性等诸多因素。
8
组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
3.导线的画法： •方向 •交点 •端点
4.电路图绘制注意事项： •不可画成连线图，否则无法表述逻辑关系，无可读性 •电源和地线管脚和连线可以略去 •必须注明管脚号、元件编号和元件型号否则无法装配
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组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
电路原理图的正确画法——原理图
MC7 4HC13 8A
B
U7E
11
10
U7D
9
8
Fra Baidu bibliotek
U7C
5
6
U7B
3
4
U7A
1
2
MC7 4L S0 4
VCC
VCC
U6
1 9 10 7 2 3 4 5 6
CLR L OAD E NT E NP CLK A B C D
RCO
QA QB QC QD
15
14 13 12 11
MC7 4HC16 0
位选信号
4
W4
W4
C
W3
W3
位
W2
W2
W1
W1
动
态
数
8 4 2 1 B C D码 A
A
码
B
B
C
C
显
D
D
示
2
B
位
8 4 2 1 B C D码
静
A
A
B
B
态
C
C
D
D
数
码
显
示
说明：本电路点阵显示的是4个汉字“天天向上”，
A
字符点阵每次送入一列，即H1~H 7共7个点，
在为某一列送数据时，同时扫描到该列，即
为V1~V 5中的某一列加一选通信号。
字符列点阵信号
H1
H1
H2
H2
H3
H3
H4
H4
H5
H5
H6
H6
H7
H7
列扫描信号
V5
V5
V4
V4
V3
V3
V2
V2
V1
V1
5 X 7
点 阵 显 示
D
AM2 86 4A20 DC(28)
C
VCC
U3
5 4 6
3 2 1
G2B G2A G1
C B A
Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
7 9 10 11 12 13 14 15
6
组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
二、基于标准数字器件的组合逻辑电路设计原则
1.正确将实践需求抽象为逻辑关系（ 例3-6）
2.根据电气要求选用合理元器件（例3-1～例3-5）
• 速度或延迟
• 系列
74XX,74SXX,74LSXX,74HCXX,74AFXX等
54XX 4000系列
3.认真分析算法（例3-20）
测试用仪表功能和精度的限制
4
组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
8.数字电路设计与实验学习指导：
认识电路级设计和实验的重要性
认识数字电路设计的灵活性、创造性和实用性
体会数字电路设计、测试的工程性和技术性特点
认真学习和体会《电子电路设计与实验技术》
书中所有的设计举例，这些例子较全面地汇集、体
➢电路图描述
➢硬件描述语言描述
➢有限状态机的流程图描述
2
组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
6.当前数字电路设计的先进理念： 自顶向下，由粗到细 模块划分合理，功能单一 便于设计 高可靠性 高可测性 高速度，低功耗 逻辑简化 设计自动化
3
组合电路设计
7.数字电路的技术性和工程性
南京邮电大学电工电子实验教学中心
现了工程逻辑设计中常用的典型电路的设计思路和
技巧，同时可直接作为实验中的题目的设计提示。
(详见例3-1～例3-35）
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组合电路设计
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数字电路设计和实验的难点 如何正确地将生产需求抽象为逻辑表达式(例3-6） 如何在设计中克服数字器件的延迟影响 如何解决数字电路的测试问题
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组合电路设计
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电路原理图的错误画法——连线图
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组合电路设计
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四、装配方法
1.元件的正确插入和拨出方法 * 必须用镊子起出元件，绝不可直接用手拔出 * 元件缺口必须朝左，在插座够用情况下 * 集成电路的管脚数与插座管脚数一致
U4
10 9 8 7 6 5 4 3
25 24 21 23
2 27 20 22
A0 DQ0 A1 DQ1 A2 DQ2 A3 DQ3 A4 DQ4 A5 DQ5 A6 DQ6 A7 DQ7 A8 NC A9 NC A10 A11 A12 WE CE OE
11 12 13 15 16 17 18 19 1 26
技术性是指，数字电路可以直接用于解决生产和生活中
的 实际问题，是一门实用学科。
工程性是指，在非理想条件下，充分了解和利用现有的
条件，在整体上权衡弊利，寻求可性的最佳方案，最终
到达制出电子设备的目的。
数字电路的非理想
教材上的数字电路模型没有考虑器件的延迟
数字电路可测试性差的特点
数字器件本身延迟、速度、成本等方面的限制
1
2
Title
点阵显示、 动态显示和静态显示电路
A
Siz e
Num be r
Rev ision
A4
Date : File :
20 -Se p-20 03
Sh ee t o f
C:\W INDOW S\De skto p\ 我的文档\实验箱\D数ra字wn实B验y :箱\正式交接文档\protl e文档\shuz ixia ng _ne w. ddb
1
2
3
4
D
5 0 0 Hz时钟信号
U27
U1A
2 1
CL R QA CKA QB
QC QD
3 4 5 6
MC7 4HC39 3
U1B
12 13
CL R QA CKA QB
QC QD
11 10 9 8
MC7 4HC39 3
U2A
2 1
CL R QA CKA QB
QC QD
3 4 5 6
MC7 4HC39 3
3.数字电路设计层次 ➢系统级设计（大型数字系统 小型数字系统） ➢电路级设计
1
组合电路设计
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4.电路级的设计方法
➢试凑设计法——用现有各种成熟的电路拼凑出整体电路
➢综合设计法——先写出整体逻辑表达式，再推导出各个
局部电路（电子设计自动化技术采用的
就是综合法）
5.电路级逻辑关系的描述方法
考虑逻辑需求、设计的便利、器件选用、现有器件功能 的扩展、成本、可测试性、可靠性等
4.根据制图标准，正确绘制逻辑电路图
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三、数字电路的原理图绘制要求（P145)
1.布局要求 (P153) 2.电路符号绘制要求：
符号方向 内含多个单元电路的小规模集成电路符号画法 中、大规模集成电路符号的画法 管脚标号方法及其重要性 元件的编号和型号的标注
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一、数字电路设计概述
1.两种设计目的： ➢纯逻辑设计 科学研究，追求逻辑表述的最简化 ➢工程逻辑设计 物理实现，追求易于实现性和经济性
2.工程逻辑设计的特点： 以可以制造出电子设备为出发点，考虑现有元器件、设 计人员水平、可利用的设计工具、设计的便利性、可靠 性、经济性等诸多因素。
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3.导线的画法： •方向 •交点 •端点
4.电路图绘制注意事项： •不可画成连线图，否则无法表述逻辑关系，无可读性 •电源和地线管脚和连线可以略去 •必须注明管脚号、元件编号和元件型号否则无法装配
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电路原理图的正确画法——原理图
MC7 4HC13 8A
B
U7E
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Fra Baidu bibliotek
U7C
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U7B
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MC7 4L S0 4
VCC
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U6
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CLR L OAD E NT E NP CLK A B C D
RCO
QA QB QC QD
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MC7 4HC16 0
位选信号
4
W4
W4
C
W3
W3
位
W2
W2
W1
W1
动
态
数
8 4 2 1 B C D码 A
A
码
B
B
C
C
显
D
D
示
2
B
位
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静
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态
C
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数
码
显
示
说明：本电路点阵显示的是4个汉字“天天向上”，
A
字符点阵每次送入一列，即H1~H 7共7个点，
在为某一列送数据时，同时扫描到该列，即
为V1~V 5中的某一列加一选通信号。
字符列点阵信号
H1
H1
H2
H2
H3
H3
H4
H4
H5
H5
H6
H6
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H7
列扫描信号
V5
V5
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V3
V3
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V2
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5 X 7
点 阵 显 示
D
AM2 86 4A20 DC(28)
C
VCC
U3
5 4 6
3 2 1
G2B G2A G1
C B A
Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
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组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
二、基于标准数字器件的组合逻辑电路设计原则
1.正确将实践需求抽象为逻辑关系（ 例3-6）
2.根据电气要求选用合理元器件（例3-1～例3-5）
• 速度或延迟
• 系列
74XX,74SXX,74LSXX,74HCXX,74AFXX等
54XX 4000系列
3.认真分析算法（例3-20）
测试用仪表功能和精度的限制
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组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
8.数字电路设计与实验学习指导：
认识电路级设计和实验的重要性
认识数字电路设计的灵活性、创造性和实用性
体会数字电路设计、测试的工程性和技术性特点
认真学习和体会《电子电路设计与实验技术》
书中所有的设计举例，这些例子较全面地汇集、体
➢电路图描述
➢硬件描述语言描述
➢有限状态机的流程图描述
2
组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
6.当前数字电路设计的先进理念： 自顶向下，由粗到细 模块划分合理，功能单一 便于设计 高可靠性 高可测性 高速度，低功耗 逻辑简化 设计自动化
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组合电路设计
7.数字电路的技术性和工程性
南京邮电大学电工电子实验教学中心
现了工程逻辑设计中常用的典型电路的设计思路和
技巧，同时可直接作为实验中的题目的设计提示。
(详见例3-1～例3-35）
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组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
数字电路设计和实验的难点 如何正确地将生产需求抽象为逻辑表达式(例3-6） 如何在设计中克服数字器件的延迟影响 如何解决数字电路的测试问题
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组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
电路原理图的错误画法——连线图
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组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
四、装配方法
1.元件的正确插入和拨出方法 * 必须用镊子起出元件，绝不可直接用手拔出 * 元件缺口必须朝左，在插座够用情况下 * 集成电路的管脚数与插座管脚数一致
U4
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A0 DQ0 A1 DQ1 A2 DQ2 A3 DQ3 A4 DQ4 A5 DQ5 A6 DQ6 A7 DQ7 A8 NC A9 NC A10 A11 A12 WE CE OE
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技术性是指，数字电路可以直接用于解决生产和生活中
的 实际问题，是一门实用学科。
工程性是指，在非理想条件下，充分了解和利用现有的
条件，在整体上权衡弊利，寻求可性的最佳方案，最终
到达制出电子设备的目的。
数字电路的非理想
教材上的数字电路模型没有考虑器件的延迟
数字电路可测试性差的特点
数字器件本身延迟、速度、成本等方面的限制
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Title
点阵显示、 动态显示和静态显示电路
A
Siz e
Num be r
Rev ision
A4
Date : File :
20 -Se p-20 03
Sh ee t o f
C:\W INDOW S\De skto p\ 我的文档\实验箱\D数ra字wn实B验y :箱\正式交接文档\protl e文档\shuz ixia ng _ne w. ddb
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D
5 0 0 Hz时钟信号
U27
U1A
2 1
CL R QA CKA QB
QC QD
3 4 5 6
MC7 4HC39 3
U1B
12 13
CL R QA CKA QB
QC QD
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2 1
CL R QA CKA QB
QC QD
3 4 5 6
MC7 4HC39 3
3.数字电路设计层次 ➢系统级设计（大型数字系统 小型数字系统） ➢电路级设计
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组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
4.电路级的设计方法
➢试凑设计法——用现有各种成熟的电路拼凑出整体电路
➢综合设计法——先写出整体逻辑表达式，再推导出各个
局部电路（电子设计自动化技术采用的
就是综合法）
5.电路级逻辑关系的描述方法
考虑逻辑需求、设计的便利、器件选用、现有器件功能 的扩展、成本、可测试性、可靠性等
4.根据制图标准，正确绘制逻辑电路图
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组合电路设计
南京邮电大学电工电子实验教学中心
三、数字电路的原理图绘制要求（P145)
1.布局要求 (P153) 2.电路符号绘制要求：
符号方向 内含多个单元电路的小规模集成电路符号画法 中、大规模集成电路符号的画法 管脚标号方法及其重要性 元件的编号和型号的标注