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1、项目十一,数码显示电路的设计与调试,电工电子技术,项目目标,掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。 了解编码器、译码器的工作原理，熟悉编码器、译码器和数码管的逻辑功能。 能够熟练使用集成编码器、译码器和数码管的特征引脚的功能。 了解函数信号发生器，熟练使用常用工具对电路进行测试和调试。 培养学生的动手能力、创新能力和团结协作的精神。,电工电子技术,实训环境要求：本项目的教学应在一体化的电工技能实训室和电子装配实训室进行，实训室内设有教学区（配备多媒体）、工作区、资料区和展示区。要配备常用的电工实验台等设备，以及万用表等常用工具。 指导要求：配备一名主讲教师和一名实验室辅助教师。 学生要求；根据班级
2、情况进行分组，一般每组3-4名同学，选出小组长。 教学手段选择： 1）主要应用讲授法、任务教学法、讨论法和演示法进行教学； 2）采取多媒体教学与实物演示相结合； 3）现场教学与动手操作相结合； 4）教师主导与学生自主学习相结合。,工作情境,电工电子技术,函数信号发生器的使用方法,各种函数信号发生器面板,实践知识,函数信号发生器结构及功能熟悉,函数信号输出端,频率显示窗口,幅度值显示窗口（p-p, rms）,频段选择按钮和微调旋钮,函数信号输出幅度调节旋钮,波形选择按钮,衰减选择按钮,方式选择按钮,实践知识,波形选择,频率,开关,频粗,频细,外频输入,压控输入,TTL输出,输出,输出衰减,实践知
3、识,用信号线把函数信号发生器和示波器连接起来,实践知识,部分函数信号发生器面板,DF1631 函数信号发生器,AS1634 函数信号发生器,DF1636A 函数信号发生器,DF1643B 函数信号发生器,DF1652 函数信号发生器,YB1632 函数信号发生器,SG1631C 函数信号发生器,实践知识,实践知识,实践知识,实践知识,实践知识,DF1652函数信号发生器,实践知识,实践知识,实践知识,已知组合逻辑电路图，确定它们的逻辑功能。,（2）对逻辑函数表达式化简或变换,组合逻辑电路：逻辑电路在某一时刻的输出状态仅 由该时刻电路的输入信号所决定。,分析步骤：（1）根据逻辑图，写出逻辑函数表
4、达式,（4）由状态表确定逻辑电路的功能,（3）根据最简表达式列出状态表,组合逻辑电路的分析,组合逻辑电路的分析:,逻辑函数用下列三种方法表示：,逻辑表达式、逻辑状态表和逻辑图,理论知识,例 分析下图逻辑电路的功能。,功能:当A、B 取 值不相同时，输 出为1。是异或门。,解:（1）由逻辑图写出逻辑函数表式，并进行化简。,（2）由逻辑表达式列出状态表,（3）分析逻辑功能,理论知识,图12-2 例12-2电路图,解：（1）由逻辑图逐级写出逻辑表达式。为了写表达式方便，借助中间变量P,分析该电路的逻辑功能,理论知识,（2） 化简与变换。 一般应变换成与或式或最小项表达式。,（3） 由表达式列出真值表
5、，见表1。 （4） 分析逻辑功能 由真值表可知，当A、B、C三个变量不一致时，电路输出为“1”，所以这个电路称为“不一致电路”。 上例中输出变量只有一个，对于多输出变量的组合逻辑电路，分析方法完全相同。,理论知识,表1 真值表,理论知识,组合逻辑电路的设计方法,1组合逻辑电路的设计步骤 组合逻辑电路的设计过程正好与分析过程相反，它是根据给定的逻辑功能要求，找出用最少逻辑门来实现该逻辑功能的电路。组合逻辑电路的设计可按以下步骤进行： （1）分析给定的实际逻辑问题，根据设计的逻辑要求列出真值表。 （2）根据真值表写出组合逻辑电路的逻辑函数表达式并化简。 （3）根据需要变换逻辑表达式并画出逻辑电路图
6、。,理论知识,2组合逻辑电路的设计举例 例3 设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多 数”的原则决定。 解：（1） 根据设计要求建立该逻辑函数的真值表。 设三人的意见为变量A、B、C，表决结果为函数L。 对变量及函数进行如下状态赋值：对于变量A、B、C，设 同意为逻辑“1”；不同意为逻辑“0”。对于函数L，设表决 通过为逻辑“1”；没通过为逻辑“0”。列出真值表如表2 所示。,理论知识,理论知识,（2） 由真值表写出逻辑表达式并化简。,该逻辑式不是最简，将其化为最简与或表达式,理论知识,（3） 画出逻辑图如图所示。,如果要求用与非门实现该逻辑电路，就应将表达式转换成与非与非表达式：画出逻辑图
7、如图4所示。,图3 例12-2逻辑图 图4 用与非门实现的逻辑图,理论知识,编码器（Encoder）,编码：,用文字、符号或者数码表示特定信息的过程,二进制编码器,二十进制编码器,分类：,普通编码器,优先编码器,2nn,104,或,编码器：能够实现编码功能的电路.,1. 编码器的含义,理论知识,2.二进制编码器,用 n 位二进制代码对 N = 2n 个信号进行编码的电路,3 位二进制编码器(8 线- 3 线),输 入,输 出,8个输入端为低电平有效,Y0、Y1、Y2为输出端,当某一个输入端为低电平时,输出与该输入端对应的3位二进制代码。,真值表如下：,理论知识,理论知识,由真值表可得如下结论：
8、,当 中有一个为低电平时，Y0 就为高电平，全为高电平，输出为低电平；,当 中有一个为低电平时，Y1 就为高电平，全为高电平，输出为低电平；,当 中有一个为低电平时，Y2 就为高电平，全为高电平，输出为低电平；,因逻辑图中使用的是与非门，所以输出与输入的逻 辑关系表达式为：,Y1,Y2,Y0,若使用与门构成，则输入信号将变为高电平有效,理论知识,译码器（Decoder）,译码：编码的逆过程，将二进制代码翻译为原来的含义，完成这种功能的电路为译码器,分为通用译码器和显示译码器两大类,1. 译码的含义,2. 译码器的种类,（1）通用译码器,通用译码器包括变量译码器和变换译码器,(a)变量译码器,变
9、量译码器是n线2n线译码器,常用的有：,3 线 8 线译码器 74LS138,4 线 16 线译码器 74LS154,理论知识,(b)变换译码器,代码变换译码器是4线10线译码器。,这种译码器驱动能力弱。如:CT5442 CC54HC42,(2) 显示译码器,与几种显示器配套使用的译码器，分为共阴、共阳、 CMOS显示器三种。,(a)TTL共阴显示译码器，以TTL标准的高电平点燃 共阴显示器，常用的型号有：74LS48 CT54LS48。,(b)TTL共阳显示译码器，以TTL标准的低电平点燃 共阳显示器，使用时外接400欧左右的限流电阻，常用的型号有：CT5449 CT54461 CT54V。
10、,(c)CMOS显示译码器(无共阴、阳之分），常用的有 CC4055 C306 CC14543 CC14544等。,理论知识,3. 通用译码器的原理,（1）二极管译码器,A2,A1,A0,VCC,理论知识,0 0 0 0 0 0 0 1,0 0 0 0 0 0 1 0,0 0 0 0 0 1 0 0,0 0 0 0 1 0 0 0,0 0 0 1 0 0 0 0,0 0 1 0 0 0 0 0,0 1 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0 0,由电路图可得：,该译码器的功能表为：,理论知识,（2）中规模通用译码器,3 位二进制3线- 8线译码器,工作原理：,理论知识,功能示意图,
11、输入选通控制端：,芯片禁止工作,芯片正常工作,译码器的功能表（真值表）略,利用选通控制端，可将译码 器当作数据分配器来使用,（3）代码变换译码器,4线- 10线译码器,功能：将8421BCD 码译为十个对象，也称二-十进制译码器。 如 CT5442、CT5443 等,4个输入端、10个输出端；当六组伪码输入时，10个 输出均处于无效状态,理论知识,4. BCD 七段显示译码器,功能：将机器中运行的二-十进制BCD码直接译成能 显示十进制数的代码，并通过显示器显示出来。,0 0 0 0 0 0 1,1 0 0 1 1 1 1,0 0 1 0 0 1 0,0 0 0 0 1 1 0,1 0 0 1 1 0 0,0 1 0 0 1 0 0,0 1 0 0 0 0 0,0 0 0 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0,0 0 0 0 1 0 0,理论知识,
