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1、顺序锁顺序锁 顺序锁顺序锁1.实验目的2.实验说明3.实验内容 5. 总结要求4.教师对实验结果的检查北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心顺序锁顺序锁一、实验目的一、实验目的1.熟悉与使用移位寄存器芯片74LS194。2.通过顺序锁的实例学习同步时序网络的设计、安装与测试。北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心顺序锁顺序锁二、实验说明1.74LS194的功能 74LS194为四位双向移位寄存器，它具有左移、右移、保持、串行和并行输入等多种功能。（详见教材P229）本实验用两片74LS194实现7位并行输入串行输出。北航电工电子中心北航电工电
2、子中心北航电工电子中心北航电工电子中心顺序锁顺序锁v2.设计一个有两位密码的顺序数字锁。设计一个有两位密码的顺序数字锁。v顺序锁的工作原理顺序锁的工作原理v图 1为顺序锁的原理简图，它分为同步时序网络、密码、比较、开锁及报警四部分。密码：预先给定电子锁的密码，经过比较部分，当开锁的数码与密码完全一致时锁打开，否则报警。密码可以改变。比较：在时钟脉冲作用下，开锁码与密码逐位比较，比较结果输入到时序网络，只要比较结果不一致，时序网络便发出报警信号。若比较结果一致，则进行下一位数码的比较，一直比较到最末一位数码。当开锁码与密码完全一致时，时序网络便发出开锁信号。图1北航电工电子中心北航电工电子中心北
3、航电工电子中心北航电工电子中心时序网络v它以比较结果为输入量，通过状态变迁给出开锁信号或报警信号。当某一位开锁码与相应的密码符合时，时序网络改变到下一个状态，控制密码部分输出下一位密码，再与相应的开锁码相比较，直到每一位开锁码与相应的各位密码完全符合时，时序网络才输出开锁信号。只要有一位不符合，时序网络马上输出警报信号。顺序锁顺序锁北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心逻辑量10比较结果X一致不一致开锁Z1开锁不开锁报警Z2报警不报警图2 流程图现用流程图及状态图说明，见图2和图3。逻辑描述：逻辑量见表1 有下面几种可能状态：1) 初始状态S(t)，输入端X=0，进入
4、状态进入状态S(t+3)，输出：报警Z2 =1，不开锁Z1=0 。2) 输入端X=1，进入状态S(t+1)，输出：报警Z2 =0，不开锁Z1=0 。3）输入端X=1 ，进入状态S(t+2)输出：报警Z2 =0，开锁Z1=1 。4）输入端X=0 ，进入状态S(t+3)输出：报警Z2 =1，不开锁Z1=0 。定义：状态A=S(t)，状态B=S(t+1), 状态C=S(t+2), 状态D=S(t+3), 顺序锁顺序锁表1北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心图3 状态图状态图表明，起始状态为A，当输入X为1时，状态依次变迁到B、C，最后输出Z1为1，锁打开。在以上过程中，只
5、要输入X为0，则状态立即转至D，并使输出Z2为1，发出报警。在C和D两种状态下，不管X为何值，状态不变。X为0或1，由两位密码中的某一位与两位开锁码的相应位比较决定，相符为1，否则为0。时钟由单脉冲给出。根据题意可画出状态图如图3 。图中每个圆圈中的字母代表一个状态，各状态之间的联线及箭头表示状态的变迁，联线旁边数字是“输入/输出”，表示状态变迁的条件及结果。顺序锁顺序锁北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心三、实验内容三、实验内容1.用74LS194双向移位寄存器实现七位并入串出转换功能，电路图如下：顺序锁顺序锁北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心北航电
6、工电子中心顺序锁顺序锁三、实验内容三、实验内容2.顺序锁 搭接比较电路，检查其功能。 搭接时序网络，检查状态变迁情况是否正确。 搭接密码电路，检查是否随时序网络状态的改变，而依次输出一位密码。 将以上各部分联试，输入、输出接发光二极管显示。v注意：接、换线路时要断开电源。北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心顺序锁顺序锁选做实验内容选做实验内容用用74LS194双向移位寄存器实现双向移位寄存器实现串行输入串行输入七位并行输出转换功能七位并行输出转换功能双向移位寄存器双向移位寄存器实现七位串入七位串入并出并出转换功能功能北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心顺序锁顺序锁四、教师对实验结果的检查1.七位并行输入串行输出结果。2.两位密码锁结果 正常开锁情况； 第一位错误情况 ； 第一位密码正确，第二位错误情况。 注意：以上三种情况均应能保持。3. （如果完成）串行输入七位并行输出结果。北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心顺序锁顺序锁五、总结要求1.记录七位并行输入串行输出的实验现象。2.写出两位密码锁的设计过程。记下调试结果，验证其结果是否满足设计要求。3. （如果完成）记录串行输入七位并行输出的实验现象The EndThe End北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心北航电工电子中心
