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1、发电机控制电路的设计,设计题目及要求： 某工厂有三个车间和一个自备电站，站内有两台发电机X和Y ，Y的发电能力是X的两倍。如果一个车间开工，启动X电机就能满足要求；如果两个车间开工，启动Y就能满足；如果三个车间同时开工，则X和Y电机都应启动。要求：用二个异或门和三个与非门设计控制发电机X和Y启动的逻辑电路。,数电实验,设计流程,1、根据题目和要求列出真值表 2、根据真值表列出X和Y的逻辑函数式 3、依题意，用逻辑代数法对逻辑函数式进行化简，使最终结果为异或和与非的形式。,数电实验,设计流程,3、根据逻辑表达式化简的最终结果画出实验电路原理图 4、用QuartusII对实验原理图进行仿真，验证设
2、计是否符合要求。,数电实验,实验步骤,一、硬件测试 1、静态测试：把实验项目下载到实验板，将电平开关连接到A、B、C管脚，拨动电平开关使A、B、C控制端有不同的输入，用逻辑指示灯观察X和Y的状态填入右下边的表中。,数电实验,实验步骤,2、动态测试：修改设计，调用74161(4位2进制同步加法计数器)的输出Q0、Q1、Q2作为控制电路输入变量A、B、C，使该计数器工作在四位二进制的状态下，74161的CLK输入接1KHZ方波，用示波器观察并描绘CLK、Q0、Q1、Q2、X、Y的波形，注意波形的同步关系。,数电实验,计数器时钟输入端只能分配在12、14、62、64脚,画坐标轴,波形分析：Q3、Q2
3、、Q1、X、Y按什么规律变化？,数电实验,用示波器观察并记录波形： 先画好坐标轴，定好刻度,用双踪示波器测量多路波形,用双踪示波器测量多路波形的步骤： 1、确定同步方式，如本实验选择CH1或CH2的被测信号作同步信号 。 2、同步信号的选择：必须选择各路信号中频率最低，周期性明显的一路信号作为同步信号。本实验中Q2符合以上原则。 3、首先将示波器两通道与CLK、 Q2连接，点击触发菜单按钮 在触发菜单选择Q2所在通道为信源。如果波形不稳定，可调节触发电平调节旋钮使其稳定。 4、调节扫描速率旋钮，使示波器显示Q2一个完整周期，将Q2和CLK波形描在坐标中。 5、撤下CLK信号，用该通道分别测量Q
4、0、Q1 、X、Y波形，同步的信号QC在整个测量过程中应该保持与示波器连接， “触发电平调节”旋钮不能再调节。,接线,CH1探头接CLK输出端,CH2探头接Q2,CP输入端接逻辑箱脉冲信号源， 信号源输出频率开关打到“1、0” 输出CLK信号频率为1KHz,示波器与逻辑 实验箱共地,波形,数电实验,1、按下“触发菜单”按钮,2、将触发信号源设定为Q2的输入通道,3、调节触发电平旋钮，使两路波形稳定显示,4、调节扫描速率旋钮，使显示窗口完整显示Q2的一个周期,若接好线示波器无波形显示或只显示一路波形，按一下AUTOSET,做完这4步后，不要再调节示波器,测量,CH1探头接Q0,CH2探头保持 与
5、Q2的连接,不要再调节示波器，根据Q0与 Q2的相对位置，记录Q0波形,用同样的方法，用CH1探头 分别连接Q1、X、Y将波形 画在同一组坐标系中,波形,数电实验,错误选择触发信号源,Q2作同步信号观察CP,Q2作同步信号观察Q0,Q2作同步信号观察Q1,Q2作同步信号观察X,Q2作同步信号观察Y,错误选择同步信号,数电实验,时钟作同步信号观察Q2，沿时间轴移动波形，通过CLK无法觉察,Q1作同步信号，沿时间轴移动4mS，无法通过Q1观察出来,二、用虚拟仪器测量波形,逻辑分析仪的性能测试： 将8个测量通道分别连接逻辑实验箱的1kHz脉冲信号源，看看有没有对应 的波形显示，若没有显示，把连接线换到其他通到的端口再测。直到各个测 量通道都能正常显示信号源波形，才做最后测量步骤。,数电实验,二、用虚拟仪器测量波形,启动虚拟仪器的逻辑分析仪，同时观察CLK、 Q0、Q1、Q2、X、Y的波形。,逻辑分析仪显示区域,接好线后点击go， 波形出现后再点击一次，停止采样。,数电实验,
