数字电路设计实例
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数字电路设计实例
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）。
数字电路设计实例
555的封装
数字电路设计实例
555内部结构
数字电路设计实例
多谐振荡电路1
数字电路设计实例
多谐电路计算方法
数字电路设计实例
多谐振荡电路2
数字电路设计实例
单稳态电路
数字电路设计实例
单稳态时序
数字电路设计实例
实验报告
1、整理实验数据；画出设计电路， 标出选择的器件参数。
2、画的波形多谐振荡电路电容电压 和输出电压的波形，注意相位关系， 标出幅度、脉冲宽度和周期。
3、讨论如何才能使振荡器的输出信 号占空比接近50％。
数字电路设计实例
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。
数字电路设计实例
DAC0832结构
1、加计数：00－01－－23
2、减计数：23－22－－00
3、画出设计电路原理图。 4、安装并调试电路的逻辑功能。
数字电路设计实例
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
记录表格
开关B 断 断 通 通 通 断 断 通
开关A 断 通 通 通 断 断 通 断
数字电路设计实例
指示灯
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。
数字电路设计实例
实验二、时序电路
实验设计要求：参考P225设计课题， 设计 M=24的加计数器和减计数器。
数字电路设计实例
74LS192引脚
数字电路设计实例
74LS192状态转换图
数字电路设计实例
电路仿真
• 采用PROTEUS软件 1. 加载器件 2. 连接电路 3. 设置时钟 4. 运行仿真 5. 记录显示状态
数字电路设计实例
0-23加计数电路ห้องสมุดไป่ตู้
个位
十位
数字电路设计实例
0-23减计数电路
个位
十位
数字电路设计实例
实现电路2
数字电路设计实例
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。
数字电路设计实例
序号 0 1 2 3 4 5 6 7
开关C 断 断 断 通 通 通 通 断
数字电路设计实例
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。
数字电路设计实例
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
数字电路设计实例
数字电路设计实例
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”
数字电路设计实例
74LS138
数字电路设计实例
74LS20
Y=A*B*C*D
数字电路设计实例
实现电路1
数字电路设计实例
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
数字电路设计实例
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。
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
数字电路设计实例
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
数字电路设计实例
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
数字电路设计实例
DAC0832的传输特性
数字电路设计实例
数控放大器
数字电路设计实例
电路原理电路
数字电路设计实例
实验报告
1. 画出设计的原理电路图。 2. 定量画出输出的电压波形，写出输出电
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）。
数字电路设计实例
555的封装
数字电路设计实例
555内部结构
数字电路设计实例
多谐振荡电路1
数字电路设计实例
多谐电路计算方法
数字电路设计实例
多谐振荡电路2
数字电路设计实例
单稳态电路
数字电路设计实例
单稳态时序
数字电路设计实例
实验报告
1、整理实验数据；画出设计电路， 标出选择的器件参数。
2、画的波形多谐振荡电路电容电压 和输出电压的波形，注意相位关系， 标出幅度、脉冲宽度和周期。
3、讨论如何才能使振荡器的输出信 号占空比接近50％。
数字电路设计实例
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。
数字电路设计实例
DAC0832结构
1、加计数：00－01－－23
2、减计数：23－22－－00
3、画出设计电路原理图。 4、安装并调试电路的逻辑功能。
数字电路设计实例
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
记录表格
开关B 断 断 通 通 通 断 断 通
开关A 断 通 通 通 断 断 通 断
数字电路设计实例
指示灯
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。
数字电路设计实例
实验二、时序电路
实验设计要求：参考P225设计课题， 设计 M=24的加计数器和减计数器。
数字电路设计实例
74LS192引脚
数字电路设计实例
74LS192状态转换图
数字电路设计实例
电路仿真
• 采用PROTEUS软件 1. 加载器件 2. 连接电路 3. 设置时钟 4. 运行仿真 5. 记录显示状态
数字电路设计实例
0-23加计数电路ห้องสมุดไป่ตู้
个位
十位
数字电路设计实例
0-23减计数电路
个位
十位
数字电路设计实例
实现电路2
数字电路设计实例
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。
数字电路设计实例
序号 0 1 2 3 4 5 6 7
开关C 断 断 断 通 通 通 通 断
数字电路设计实例
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。
数字电路设计实例
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
数字电路设计实例
数字电路设计实例
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”
数字电路设计实例
74LS138
数字电路设计实例
74LS20
Y=A*B*C*D
数字电路设计实例
实现电路1
数字电路设计实例
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
数字电路设计实例
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。
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
数字电路设计实例
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
数字电路设计实例
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
数字电路设计实例
DAC0832的传输特性
数字电路设计实例
数控放大器
数字电路设计实例
电路原理电路
数字电路设计实例
实验报告
1. 画出设计的原理电路图。 2. 定量画出输出的电压波形，写出输出电