项目八 三人表决器制作.ppt

项目8三人表决器,主讲王启洋,项目样机,项目目标,知识目标1、了解组合逻辑电路的分析方法和设计方法；2、掌握常用集成组合逻辑部件的功能和应用。技能目标1、认识集成组合逻辑电路引脚图及功能；2、学会集成组合逻辑电路的应用；3、能制作表决器电路；4、能分析和排除电路中的故障。,项目介绍,三人表决器有3个可以操作的表决按钮，分别代表A、B和C三个人。进行表决操作时，如果听到音乐声且绿灯亮，则表示通过；如果没有音乐声，只有红灯亮，则表示否决。在三人表决器中，使用了集成二进制译码器74LS138、集成逻辑门74LS20和音乐芯片等电路。,任务1认识组合逻辑电路,知识链接1组合逻辑电路认一认组合逻辑电路用EWB软件仿真组合逻辑电路,任务1认识组合逻辑电路,知识链接1组合逻辑电路,1.在组合逻辑电路中，任意时刻的输出状态只取决于该时刻输入状态的组合，而与电路原来状态无关。2.组合电路中没有触发器，全部由门电路组成。,组合逻辑电路特点,任务1认识组合逻辑电路,知识链接2组合逻辑电路分析与设计学一学组合逻辑电路的分析,1.由组合电路写出表达式；2.化简和变换表达式；3.列真值表；4.根据真值表确定逻辑功能。,任务1认识组合逻辑电路,做一做组合逻辑电路分析实例,写出组合电路的输出表达式、列真值表、电路功能,任务1认识组合逻辑电路,1.逐级写出输出表达式2.化简、转换3.列真值表,任务1认识组合逻辑电路,真值表,4.电路功能,0,0,0,0,1,1,1,1,任务1认识组合逻辑电路,学一学组合逻辑电路设计,1.确定输入和输出，用0和1表示状态；2.列真值表；3.写与或表达式；4.化简和变换；5.画逻辑图。,任务1认识组合逻辑电路,做一做设计组合逻辑电路,例：有红、黄和绿三盏交通灯，正常工作时只有一盏灯亮。试设计一个组合逻辑电路，指示交通灯的错误显示。1.列真值表A、B、C=1，灯亮A、B、C=0，灯灭Y=1，有错Y=0，无错,任务1认识组合逻辑电路,真值表,2.写表达式,1,1,1,1,1,0,0,0,任务1认识组合逻辑电路,3.化简,4.画逻辑图（全用与非门）,变换,任务1认识组合逻辑电路,做一做判断组合逻辑电路1.什么叫组合逻辑电路？有什么特点？2.写出下图电路输出Y1、Y2和Y3。,任务2集成编码器,知识链接1编码器,分类,定义把符号或数码按规律编排，使其代表某种特定含义的过程，称为编码。能够实现编码操作的器件称为编码器。,任务2集成编码器,学一学二进制编码器,二进制编码器功能,任务2集成编码器,1、框图,任务2集成编码器,2、真值表,任务2集成编码器,3、表达式,任务2集成编码器,4、逻辑电路图,任务2集成编码器,学一学二十进制编码器,二十进制译码器功能,任务2集成编码器,1、框图,任务2集成编码器,2、真值表,任务2集成编码器,Y3=I8+I9Y2=I4+I5+I6+I7Y1=I2+I3+I6+I7Y0=I1+I3+I5+I7+I9,3、表达式,做一做画出二-十进制编码器的逻辑电路图,任务2集成编码器,知识链接2集成编码器读一读,优先编码器的功能是允许几个输入信号同时输入，而只对优先级别最高的一个输入信号进行编码，并输出对应的编码。,优先编码器,任务2集成编码器,认一认集成二进制优先编码器,74LS148引脚图,任务2集成编码器,输入信号,输出信号,控制信号,任务2集成编码器,74LS148优先编码器真值表,任务2集成编码器,认一认集成二十进制优先编码器,74LS147引脚图,任务2集成编码器,输入信号,输出信号,任务2集成编码器,74LS147优先二十进制编码器真值表,任务3集成译码器,知识链接集成译码器,定义译码是编码的逆过程，它是将代码所表示的原意翻译出来。能实现译码功能的电路称为译码器。,分类,任务3集成译码器,学一学集成二进制译码器74LS138,1、框图,任务3集成译码器,2、74LS138引脚图,任务3集成译码器,输入信号A2A1A0,输出信号,控制信号,任务3集成译码器,3、输出表达式,任务3集成译码器,4、真值表,任务3集成译码器,1、框图,学一学集成二十进制译码器74LS42,任务3集成译码器,2、74LS42引脚图,任务3集成译码器,输入信号A3A2A1A0,输出信号,任务3集成译码器,3、功能表,任务3集成译码器,做一做写出二十进制译码器输出逻辑表达式,任务3集成译码器,实训操作用集成译码器实现逻辑函数做一做使用74LS138实现一位全加器,1、设计一位全加器,（1）真值表,任务3集成译码器,（2）表达式,令A=A2、B=A1、C=A0与74LS138输出表达式比较,任务3集成译码器,（3）逻辑图,任务3集成译码器,（1）将74LS138和74LS20插入数字电路实验箱的相应插座内。,2、实训操作,（2）按图连接电路。输入A、B和C接到逻辑输入开关；输出S和CO分别接LED指示灯。,（3）测试全加器功能。检查电路无误后，按真值表操作开关A、B和C，检测逻辑功能。,任务3集成译码器,1.某车间有红、黄2个故障指示灯，用来指示3台设备的工作情况。当只有1台设备有故障时，黄灯亮；当2台设备有故障时，红灯亮；当3台设备都有故障时，红灯和黄灯都亮。试设计一个指示设备故障的电路。（1）全用与非门实现（2）用74LS138实现,做一做使用74LS138实现逻辑功能,任务3集成译码器,2.试用74LS138和必要的门电路实现下列逻辑函数。（1）（2）,任务3集成译码器,3.试写出下图所示输出Y1、Y2和Y3。,任务4集成显示译码器,实训操作1：七段数码管引脚测试看一看七段数码管和数字显示屏,1.外观,任务4集成显示译码器,2.显示字形,3.引脚图,任务4集成显示译码器,4.内电路,共阳极数码管,共阴极数码管,任务4集成显示译码器,做一做判别LED七段数码管,1、共阳、共阴及好坏判别找到3脚或8脚。用万用表按测量LED方法测量正、负极，判别共阳、共阴及好坏2、字段引脚判共阴：接地端和红表笔相接，黑表笔接七段引脚，判别a、b、c等七段共阳：电源端和黑表笔相接，红表笔接七段引脚，判别a、b、c等七段,任务4集成显示译码器,知识链接七段显示译码器,数字显示系统组成,任务4集成显示译码器,1.七段显示译码器74LS48（TTL）,（1）引脚图,任务4集成显示译码器,输入信号DCBA,输出信号YaYbYcYdYeYfYg,控制信号,试灯输入,灭零输入,灭灯输入和灭零输出,驱动共阴极数码管,任务4集成显示译码器,（2）功能表,任务4集成显示译码器,2.七段显示译码器CD4511（CMOS）,（1）引脚图,任务4集成显示译码器,输入信号DCBA,输出信号YaYbYcYdYeYfYg,控制信号,消隐,锁定,（2）功能表与74LS48类似,试灯,任务4集成显示译码器,实训操作2七段显示译码器与数码管连接做一做,1、连接电路,任务4集成显示译码器,2、功能测试,（1）输入8421码观察数码管显示（2）输入伪码观察数码管显示,任务4集成显示译码器,做一做一位十进制键盘仿真,任务5三人表决器制作,电路识读三人表决器原理图,1、电路框图,任务5三人表决器制作,电路识读三人表决器原理图,2.电路原理图,任务5三人表决器制作,（1）表决按钮：S1、S2、S3，R1、R2、R3（2）表决逻辑控制：74LS138、74LS20（3）通过音响：9013、9014，R6、R7、R8；音乐芯片XC64、蜂鸣器Y（4）通过显示、否决显示：LED、R5、LED、R4,任务5三人表决器制作,3.三人表决电路分析不按S3、S2、S1：A2、A1、A0=1按下S3、S2、S1：A2、A1、A0=0,通过,否决,任务5三人表决器制作,4.亮灯和声响工作过程否决YG1=1V3导通发光YG2=0V4截止熄灭V1截止XC64的2脚失电V2截止Y无声通过YG1=0V3截止熄灭YG2=1V4导通发光V1导通XC64的2脚得电有音乐V2导通Y发声,任务5三人表决器制作,实训操作1元器件识别与检测,1.集成电路,任务5三人表决器制作,2.音乐芯片,3.电阻与LED与前面相同,任务5三人表决器制作,4.三极管,任务5三人表决器制作,5.印刷线路板图,任务5三人表决器制作,6.蜂鸣器万用表R1k电阻挡测量蜂鸣器两引脚正常：发声损坏：无声7.按钮开关（常开触点）按下：闭合松开：断开,任务5三人表决器制作,元器件清单,任务5三人表决器制作,任务5三人表决器制作,元器件实物图,任务5三人表决器制作,实训操作2组装电路,1.焊接前准备工作,（1）清点组件（2）识别74LS138、74LS20引脚识别LED、三极管、XC64极性（3）万用表检测，记录色环电阻（4）识别按钮、蜂鸣器、电源插口引脚（5）按印制电路板找焊接位置、三极管、XC64、LED、蜂鸣器极性，元器件引脚整形,任务5三人表决器制作,2.焊接,元件焊接工艺图,任务5三人表决器制作,焊接样机,任务5三人表决器制作,3.组装（1）印制电路板焊接好，连接电源导线；（2）使用集成电路测试仪，检测74LS138、74LS20，将集成电路插入相应插座；（3）调整稳压电源为+5V；（4）将+5V电源接至接线器，注意电源极性。,任务5三人表决器制作,实训操作3调试电路,1.接通电源，红灯亮，无音乐;2.按下S1S3任意一个按钮，红灯亮，无音乐，表决未通过;3.按下任意两个或三个按钮全部