数字电子技术项目二加法及数码显示电路的制作与调试
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
制数进行编码的电路，称为二-十进制编码器。 故二-十进制编码器又称为10线-4线编码器。
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
3. 优先编码器 在数字系统中，当编码器同时有多个输入
为有效时，常要求输出不但有意义，而且应按 事先编排好的优先顺序输出，即要求编码器只 对其中优先权最高的一个输入信号进行编码， 具有此功能的编码器称为优先编码器。
编码器的安装与测试
任务导入：
编码器是数字电路中常用的组合逻 辑电路之一，通过设计并组装一个简单 的编码器，使学生掌握组合逻辑电路的 分析和设计方法，理解编码电路的工作 原理。
任务分析：
特定的对象是十个按键，它怎样通 过数字电路输出0～9这十个数码的二 进制代码呢。这就要求学生掌握如何编 码，如何使电路输出对应的二进制代码 （0000～1001），即8421BCD码。
1. 74LS42的管脚排列图和逻辑图
显示译码器
基础知识：
二进制译码器 （也称全译码）
二-十进制译码器
2. 74LS42的功能表
显示译码器
基础知识：
二进制译码器 二-十进制译码器 （也称全译码）
1. 七段LED数码管
显示译码器
基础知识：
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
1. 二进制编码器 用N位二进制代码对个输入信号进行编码
的逻辑电路，称为二进制编码器。三位二进制 编码器有8个输入端和3个输出端，所以常称为 8线-3线编码器。
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
2. 二-十进制编码器 用四位二进制代码对０～９中的一位十进
数字电子技术项目二加法及数码显示 电路的制作与调试
目录
编码器的安装与测试 译码显示器的安装与测试 加法及数码显示电路的制作与调试
学习重点：
1.组合逻辑电路定义及电路特点。 2.组合逻辑电路的分析方法以及设 计方法 3.常见组合逻辑电路的逻辑功能分 析与测试。包括编码器、译码器等。
项目导读：
很多电子知识竞赛中常出现编码、 数码显示等组合逻辑电路的基本知识， 实际电子设计中编码、译码是重要知识 结构之一，使用频率很高。本项目以加 法器为依托，突显编码器、译码显示器 在电子技术中的作用.
任务评价：
一、分组汇报编码器学习与设计制作情 况，通电演示电路功能，并回答相关问 题。 二、任务评价标准
完成任务后，针对任务评价表2-6， 同学们要自我检测以及互相评价学习效 果，以便更好地提高学习素养。
知识拓展：
一、组合电路的竞争冒险 1. 产生竞争冒险的原因
知识拓展：
2. 竞争冒险的识别 （1）代数法判断
基础知识：
二进制译码器 二-十进制译码器 （也称全译码）
显示译码器
1. 74LS138是一种典型的二进制译码器， 其管脚排列图和逻辑图见图2-11。
基础知识：
二进制译码器 二-十进制译码器 （也称全译码）
2. 74LS138的功能表见表2-7。
显示译码器
基础知识：
二进制译码器 （也称全译码）
二-十进制译码器
知识目标：
掌握组合逻辑电路的分析与设计方 法。
熟悉用门电路实现逻辑函数设计组 合电路。
熟悉常用集成芯片的功能与用法。 了解显示器件的工作原理，熟悉其 使用方法。
技能目标：
Βιβλιοθήκη Baidu
掌握组合电路功能的测试方法。 学会根据任务要求制定设计方案， 熟悉使用元件手册，选用芯片。 掌握组合电路的安装、调试及故障 的排除方法。
译码显示器的安装与 测试
任务导入：
译码是编码的逆过程，就是将二进 制代码翻译成一组不同的高低电平，输 出信号中只有一个是有效信号，即对应 代码被翻译出来。译码后的信号往往通 过显示器显示出来，方便人们识别与阅 读，常用的显示器有数码显示器和液晶 显示器。
任务分析：
为了使数码管能将所代表的数显示 出来，必须将数码经译码器译出，然后 经驱动器点亮对应的段。有些芯片常将 译码、驱动、显示集成在一起，掌握常 用的集成译码显示芯片的使用，理解译 码、显示电路的工作原理。
知识拓展：
（2）卡诺图法判断
（3）电路测试法和仿真法判断 用电路测试来观察是否有竞争冒险
现象，这是最直接有效的方法。用计算 机仿真也是一种可行的方法，目前有多 种计算机电路仿真软件，将设计好的电 路通过仿真软件，观察输出有无竞争冒 险现象。
知识拓展：
3. 冒险现象的消除 （1）增加冗余项 （2）变换逻辑形式，消去互补变量 （3）增加选通信号 （3）增加选通信号
图2-2 组合电路框图
基础知识：
编码器 1. 组合逻辑电路的分析方法
组合逻辑电路的 分析与设计
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
【例 2.1 】组合电路如图2-4所示，分析该 电路的逻辑功能。
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
基础知识：
1. 根据设计要求，画出逻辑图。
任务实施：
任务实施：
2. 电路所需元器件，见表2-4。
任务实施：
3. 在Multisim 10界面创建电路， 通过仿真实验，检测电路的编码功能。
任务实施：
4. 根据逻辑图及仿真实验的效果， 准备实训器件，布置元件位置，安装焊 接电路。
5. 检查电路,焊接无误后，再通电 测试电路的功能，将测试结果记录在表 2-5中。如果输出编码有误，分析原因 并排除故障。
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
74LS148是一种常用的8线-3线优先编码 器，其管脚排列见图2-1。
图2-1 74LS148管脚排列
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
74LS148逻辑功能真值表见表2-1
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
电路任意时刻的输出状态只与同一时刻各 输入状态有关，而与前一时刻电路的输出状态 无关。这类电路称为组合电路。
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
2. 组合逻辑电路的设计方法 组合逻辑电路的设计过程与分析过程相反，
是根据给定的实际逻辑问题，求出实现其逻辑 功能的最简单的逻辑电路，组合逻辑电路的设 计框图如图2-5所示.
图2-5 组合电路的设计框图
任务实施：
一、任务描述 设计并组装一个简单的编码器，能
完成对0～9这十个输入信号的编码， 用与非门电路实现，输入高电平要求编 码。 二、任务实施步骤
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
3. 优先编码器 在数字系统中，当编码器同时有多个输入
为有效时，常要求输出不但有意义，而且应按 事先编排好的优先顺序输出，即要求编码器只 对其中优先权最高的一个输入信号进行编码， 具有此功能的编码器称为优先编码器。
编码器的安装与测试
任务导入：
编码器是数字电路中常用的组合逻 辑电路之一，通过设计并组装一个简单 的编码器，使学生掌握组合逻辑电路的 分析和设计方法，理解编码电路的工作 原理。
任务分析：
特定的对象是十个按键，它怎样通 过数字电路输出0～9这十个数码的二 进制代码呢。这就要求学生掌握如何编 码，如何使电路输出对应的二进制代码 （0000～1001），即8421BCD码。
1. 74LS42的管脚排列图和逻辑图
显示译码器
基础知识：
二进制译码器 （也称全译码）
二-十进制译码器
2. 74LS42的功能表
显示译码器
基础知识：
二进制译码器 二-十进制译码器 （也称全译码）
1. 七段LED数码管
显示译码器
基础知识：
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
1. 二进制编码器 用N位二进制代码对个输入信号进行编码
的逻辑电路，称为二进制编码器。三位二进制 编码器有8个输入端和3个输出端，所以常称为 8线-3线编码器。
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
2. 二-十进制编码器 用四位二进制代码对０～９中的一位十进
数字电子技术项目二加法及数码显示 电路的制作与调试
目录
编码器的安装与测试 译码显示器的安装与测试 加法及数码显示电路的制作与调试
学习重点：
1.组合逻辑电路定义及电路特点。 2.组合逻辑电路的分析方法以及设 计方法 3.常见组合逻辑电路的逻辑功能分 析与测试。包括编码器、译码器等。
项目导读：
很多电子知识竞赛中常出现编码、 数码显示等组合逻辑电路的基本知识， 实际电子设计中编码、译码是重要知识 结构之一，使用频率很高。本项目以加 法器为依托，突显编码器、译码显示器 在电子技术中的作用.
任务评价：
一、分组汇报编码器学习与设计制作情 况，通电演示电路功能，并回答相关问 题。 二、任务评价标准
完成任务后，针对任务评价表2-6， 同学们要自我检测以及互相评价学习效 果，以便更好地提高学习素养。
知识拓展：
一、组合电路的竞争冒险 1. 产生竞争冒险的原因
知识拓展：
2. 竞争冒险的识别 （1）代数法判断
基础知识：
二进制译码器 二-十进制译码器 （也称全译码）
显示译码器
1. 74LS138是一种典型的二进制译码器， 其管脚排列图和逻辑图见图2-11。
基础知识：
二进制译码器 二-十进制译码器 （也称全译码）
2. 74LS138的功能表见表2-7。
显示译码器
基础知识：
二进制译码器 （也称全译码）
二-十进制译码器
知识目标：
掌握组合逻辑电路的分析与设计方 法。
熟悉用门电路实现逻辑函数设计组 合电路。
熟悉常用集成芯片的功能与用法。 了解显示器件的工作原理，熟悉其 使用方法。
技能目标：
Βιβλιοθήκη Baidu
掌握组合电路功能的测试方法。 学会根据任务要求制定设计方案， 熟悉使用元件手册，选用芯片。 掌握组合电路的安装、调试及故障 的排除方法。
译码显示器的安装与 测试
任务导入：
译码是编码的逆过程，就是将二进 制代码翻译成一组不同的高低电平，输 出信号中只有一个是有效信号，即对应 代码被翻译出来。译码后的信号往往通 过显示器显示出来，方便人们识别与阅 读，常用的显示器有数码显示器和液晶 显示器。
任务分析：
为了使数码管能将所代表的数显示 出来，必须将数码经译码器译出，然后 经驱动器点亮对应的段。有些芯片常将 译码、驱动、显示集成在一起，掌握常 用的集成译码显示芯片的使用，理解译 码、显示电路的工作原理。
知识拓展：
（2）卡诺图法判断
（3）电路测试法和仿真法判断 用电路测试来观察是否有竞争冒险
现象，这是最直接有效的方法。用计算 机仿真也是一种可行的方法，目前有多 种计算机电路仿真软件，将设计好的电 路通过仿真软件，观察输出有无竞争冒 险现象。
知识拓展：
3. 冒险现象的消除 （1）增加冗余项 （2）变换逻辑形式，消去互补变量 （3）增加选通信号 （3）增加选通信号
图2-2 组合电路框图
基础知识：
编码器 1. 组合逻辑电路的分析方法
组合逻辑电路的 分析与设计
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
【例 2.1 】组合电路如图2-4所示，分析该 电路的逻辑功能。
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
基础知识：
1. 根据设计要求，画出逻辑图。
任务实施：
任务实施：
2. 电路所需元器件，见表2-4。
任务实施：
3. 在Multisim 10界面创建电路， 通过仿真实验，检测电路的编码功能。
任务实施：
4. 根据逻辑图及仿真实验的效果， 准备实训器件，布置元件位置，安装焊 接电路。
5. 检查电路,焊接无误后，再通电 测试电路的功能，将测试结果记录在表 2-5中。如果输出编码有误，分析原因 并排除故障。
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
74LS148是一种常用的8线-3线优先编码 器，其管脚排列见图2-1。
图2-1 74LS148管脚排列
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
74LS148逻辑功能真值表见表2-1
基础知识：
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
电路任意时刻的输出状态只与同一时刻各 输入状态有关，而与前一时刻电路的输出状态 无关。这类电路称为组合电路。
编码器
组合逻辑电路的 分析与设计
2. 组合逻辑电路的设计方法 组合逻辑电路的设计过程与分析过程相反，
是根据给定的实际逻辑问题，求出实现其逻辑 功能的最简单的逻辑电路，组合逻辑电路的设 计框图如图2-5所示.
图2-5 组合电路的设计框图
任务实施：
一、任务描述 设计并组装一个简单的编码器，能
完成对0～9这十个输入信号的编码， 用与非门电路实现，输入高电平要求编 码。 二、任务实施步骤