《实用数字电子技术项目教程 教学课件 ppt 作者 朱向阳 罗国强 ）江西省电子信息技师学院(项目一、二）.ppt（2）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实用数字电子技术项目教程 教学课件 ppt 作者 朱向阳 罗国强 ）江西省电子信息技师学院(项目一、二）.ppt（2）（137页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、江西省电子信息技师学院 江西省电子信息工程学校,实用数字电子技术项目教程 主编:朱向阳 罗国强,内容介绍:,江西省电子信息技师学院电子系,项目1 声光控制灯电路制作 项目2 八路抢答器电路制作 项目3 电子生日蜡烛的制作 项目4 流水彩灯的制作 项目5 31/2位直流数字电压表的制作,项目1 声光控制灯电路制作,任务一：数字集成电路的识别 任务二：常用TTL门与COMS门电路测试 任务三：声光控制灯的制作与调试,江西省电子信息技师学院电子系,任务一：数字集成电路的识别,任务目标： 1. 能了解模拟电路与数字电路的区别。 2. 能识别常见数字集成电路的类型及其特点。 3. 能正确使用数字集成电路
2、。,江西省电子信息技师学院电子系,常见数字电子产品:,江西省电子信息技师学院电子系,传递、处理模拟 信号的电子电路,传递、处理数字 信号的电子电路,一、数字电路与数字信号,江西省电子信息技师学院电子系,数字电路的特点,江西省电子信息技师学院电子系,二、数字电路的分类,（1）按集成度分类：数字电路可分为小规模（SSI，每片数十器件）、中规模（MSI，每片数百器件）、大规模（LSI，每片数千器件）和超大规模（VLSI，每片器件数目大于1万）数字集成电路。集成电路从应用的角度又可分为通用型和专用型两大类型。,（2）按所用器件制作工艺的不同：数字电路可分为双极型（TTL型）和单极型（MOS型）两类。,
3、（3）按照电路的结构和工作原理的不同：数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路没有记忆功能，其输出信号只与当时的输入信号有关，而与电路以前的状态无关。时序逻辑电路具有记忆功能，其输出信号不仅和当时的输入信号有关，而且与电路以前的状态有关。,江西省电子信息技师学院电子系,数字集成电路的分类与特点,江西省电子信息技师学院电子系,数字集成电路的命名方法(GB343089),江西省电子信息技师学院电子系,集成电路外引线的识别,引脚排列的一般规律为： 圆形集成电路：识别是，面向引脚正视，从定位销顺时针方向依次为1.2.3如图1-4（a）。圆形多用于集成运放等电路。 扁平和双列直插型集成
4、电路：识别时，将文字，符号标记正放（一般集成电路上有一圆点或有一缺口，将圆点或缺口置于左方），由顶部俯视，从左下脚起，按逆时针方向数，依次1.2.3如图1-4（b）。扁平型多用于数字集成电路。双列直插型广泛用于模拟和数字集成电路。 图1-4 (a) 、(b) 集成电路外引线的识别,江西省电子信息技师学院电子系,四、常用数字集成芯片的主要性能参数,1、TTL数字集成芯片 1）、推荐工作条件： 电源电压Vcc：5V；工作环境温度：54系列55125C；74系列070C。 2）、极限参数： 电源电压：7V；输入电压Ui：54系列5.5V，74LS系列：7V 输入高电平电流IiH：20A；输入低电平电
5、流IiL：0.4mA 最高工作频率：50MHZ；每门传输延时：8nS 保存温度：60150C,江西省电子信息技师学院电子系,2、CMOS数字集成电路标准系列4000系列 1）、推荐工作条件 电源电压范围：A型315V；B型318V 工作温度：陶瓷封装55125C ；塑料封装4085C 2）、极限参数： 电源电压VDD：0.520V；输入电压Ui：0.5VDD0.5V 输入电流Ii：10mA；允许功耗Pd：200mW 保存温度Td：65150C,江西省电子信息技师学院电子系,3、CMOS数字集成电路扩展系列4500系列 1）、推荐工作条件： 电源电压范围：318V；工作温度：陶瓷封装55125C
6、；塑料封装4485C 2）、4500系列的极限参数： 电源电压VDD：0.518V；输入电压Ui：0.5VDD0.5V 输入电流Ii:10mA；允许功耗：180mW 保存温度65150C,江西省电子信息技师学院电子系,4、COMS数字集成电路高速系列74HC（AC）00系列 1）、在54/74HC（AC）00系列中，54系列是军用产品，74系列是民用产品，两者的不同点只是特性参数有差异，两者的引脚位置和功能完全相同。 2）、74HC（AC）00系列推荐工作条件： 电源电压范围：26V；工作温度：陶瓷封装55125C，塑料封装-4085C 3）、74HC（AC）00系列的极限参数： 电源电压VD
7、D：0.57V；输入电压Ui：0.5VDD0.5V 输出电压U0:-0.5VDD0.5V；输出电流I0：25mA 允许动耗Pd：500mW；保存温度：65150C,江西省电子信息技师学院电子系,五、关于用HC（AC）CMOS直接替代TTL的问题,1、由TTL组成的系统全部用高速CMOS替换是完全可以的。但若是部分由高速CMOS替换，则必须考虑它们之间的逻辑电平达配问题。由于TTL的高电平输出电压较低（2.42.7V），而高速CMOS要求的高电平输入电压为3.15V，因此必须设法提高TTL的高电平输出电压才能配接。方法是，在TTL输出端加接1个连接电源的上拉电阻。如果TTL本身是OC门，则已有上
8、拉电阻，这时就不需再接上拉电阻了。 2、应注意的问题：TTL电路输入端难免出现输入端悬空的情况，TTL电路的输入端悬空相当于接高电平，而CMOS电路的输入端悬空可能是高电平，也可能相当于低电平。由于CMOS的输入阻抗高，输入端悬空带来的干扰很大，这将引起电路的功耗增大和逻辑混乱。因此，对于CMOS电路，不用的输入端必须接VDD或接地；以免引起电路损坏。,江西省电子信息技师学院电子系,想一想: 1、CT74LS08 是 类型的数字集成块 ，CC4069 类型的数字集成块。 2、用HC（AC）CMOS直接替代TTL的问题应注意哪些方面？,做一做： 认识下列如图1-5所示的数字集成电路。标注集成电路
9、的管脚顺序、功能、类型以及它们的工作条件。 图1-5 数字集成电路 议一议: 数字集成电路与模拟集成电路在命名、使用、识别等方面有什么异同？,江西省电子信息技师学院电子系,任务二：常用TTL与COMS门电路测试,任务目标： 1. 能掌握基本逻辑门的功能。 2. 能测试TTL基本门电路的逻辑功能并能对数据进行分析。 3能测试CMOS基本门电路的逻辑功能并能对数据进行分析。,江西省电子信息技师学院电子系,读一读： 逻辑代数是分析和研究数字逻辑电路的基本工具。逻辑代数与普通代数相似之处在于它们都是用字母表示变量，用代数式描述客观事物间的关系。但不同的是，逻辑代数是描述客观事物间的逻辑关系，逻辑函数表
10、达式中的逻辑变量的取值和逻辑函数值都只有两个取值，即0和1，因此又把它称为双值逻辑代数。这两个值不具有数量大小的意义，仅表示客观事物的“条件”和“结果”两种相反的状态，如开关的闭合与断开；电位的高与低；真与假；好与坏；对与错等。若一种状态用“1”表示，与之对应的状态就用“0”表示。为了与数制中的“1”和“0”相区别， 用数字符号0和1表示相互对立的逻辑状态，称为逻辑0和逻辑1。常见的对立逻辑状态如表1-7。 表1-7 常见的对立逻辑状态示例 一种状态高电位有脉冲闭合真上是1另一种状态低电位无脉冲断开假下非0 根据“1”、“0”代表逻辑状态的含义不同，有正、负逻辑之分。比如，认定“1”表示事件发
11、生，“0”表示事件不发生，则形成正逻辑系统；反之则形成负逻辑系统。,江西省电子信息技师学院电子系,根据“1”、“0”代表逻辑状态的含义不同，有正、负逻辑之分。比如，认定“1”表示事件发生，“0”表示事件不发生，则形成正逻辑系统；反之则形成负逻辑系统。 数字信号是一种二值信号，用两个电平（高电平和低电平）分别来表示两个逻辑值（逻辑1和逻辑0） 有两种逻辑体制： 正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。 负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。 如果采用正逻辑，图1-6所示的数字电压信号就成为下图所示逻辑信号。 图1-6,江西省电子信息技师学院电子系,一个逻辑变量有2（即21）种取
12、值组合，即0和1；二变量有4(即22)种组合，即00、01、10、11；三个逻辑变量有8(即23)种取值组合，及000、001、010、011、100、101、110、111；以此类推n个逻辑变量有个取值组合。,江西省电子信息技师学院电子系,逻辑代数有多种表示形式,逻辑代数有多种表示形式，常见的有：逻辑表达式、真值表、逻辑图和时序图。 逻辑关系式：把输出逻辑变量表示成输入逻辑变量运算组合的函数式，称为逻辑函数表达式，简称逻辑表达式。 真值表：把输入逻辑变量的各种取值和相应函数值列在一起而组成的表格称为真值表。 逻辑图：在逻辑电路中，并不要求画出具体电路，而是采用一个特定的符号表示基本单元电路，
13、这种用来表示基本单元电路的符号称为逻辑符号。用逻辑符号表示的逻辑电路的电原理图，称为逻辑图。 时序图：把一个逻辑电路的输入变量的波形和输出变量的波形，依时间顺序画出来的图称为时序图，又称波形图。,江西省电子信息技师学院电子系,想一想: 1. 双值逻辑代数中的“1”和“0”与数制中的“1”和“0”相区别 。 2我们知道一个逻辑变量，有2种取值组合，5个逻辑变量应有 种取值组合。如有n个逻辑变量，则应有 种取值组合。 3. 逻辑函数有多种表示形式，常见的有： _ 、 、 、 和 。,江西省电子信息技师学院电子系,读一读： 在实际中我们遇到的逻辑问题是多种多样的，但无论问题是复杂还是简单，它们都可以
14、用“与”、“或”、“非”三种基本的逻辑运算把它们概括出来。通常，把反映“条件”和“结果”之间的关系称为逻辑关系。如果以电路的输入信号反映“条件”，以输出信号反映“结果”，此时电路输入、输出之间也就存在确定的逻辑关系。数字电路就是实现特定逻辑关系的电路，因此，又称为逻辑电路。逻辑电路的基本单元是逻辑门，它们反映了基本的逻辑关系。相应的逻辑门为与门、或门及非门。,江西省电子信息技师学院电子系,与逻辑及与门 与逻辑指的是：只有当决定某一事件的全部条件都具备之后，该事件才发生，否则就不发生的一种因果关系。 与逻辑举例：图1-7（a）所示, A、是两个串联开关，L是灯，用开关控制灯亮和灭的关系如图1-7
15、（b）所示。设1表示开关闭合或灯亮；0表示开关不闭合或灯不亮，则得真值表图1-7（c）所示 （a）电路图（b）真值表（c）逻辑真值表（d）逻辑符 图1-7与逻辑运算,江西省电子信息技师学院电子系,若用逻辑表达式来描述，则可写为: Y=AB 或 Y=AB 式中的“”表示逻辑乘，在不需要特别强调的地方常将“”号省掉，写成Y=AB。逻辑乘又称与运算，实现与运算的电路称为与门，读作“A与B”。在逻辑运算中，与逻辑称为逻辑乘。数字电路中能实现与运算的电路称为与门电路，其逻辑符号如图1-7（d）所示。波形图如图1-8所示。 与运算可以推广到多变量：L=ABCD 图1-8 与门的波形图 由此可见，与门的逻辑
16、功能是，输入全部为高电平时，输出才是高电平，否则为低电平。与运算的运算口诀为： “输入有0，输出为0；输入全1，输出为1”。 逻辑乘的基本运算规则为： 00=0 01=0 10=0 11=1 0A=0 1A=A AA=A,江西省电子信息技师学院电子系,想一想: 三输入的与门电路中，输出为1的情况有几种？ 逻辑乘运算与算数乘法运算有什么区别？ 逻辑乘法的运算规则是什么？,江西省电子信息技师学院电子系,看一看: 认识2输入四与门CT74LS08。 (1) 观看2输入四与门CT74LS08外形，观察其有多少个引脚，引脚顺序应如何识读。 (2) 根据图1-9所示的CT74LS08外引线排列图，正确区分四个与门的输入、输出端。 图1-9 CT74LS08外引线排列图,江西省电子信息技师学院电
