数字逻辑电路设计方案课题ppt课件

1、第6章 数字逻辑电路设计课题 数字逻辑电路的设计包括两个方面：根本逻辑功能电路设计数字逻辑电路的设计包括两个方面：根本逻辑功能电路设计和逻辑电路系统设计。关于根本逻辑功能电路设计普通在和逻辑电路系统设计。关于根本逻辑功能电路设计普通在教材中均有较详细的引见，这里主要引见数字逻辑电教材中均有较详细的引见，这里主要引见数字逻辑电路系统的设计，即根据设计的要求和目的，将根本逻辑电路组合路系统的设计，即根据设计的要求和目的，将根本逻辑电路组合成逻辑电路系统。成逻辑电路系统。 数字逻辑电路通常由输入电路、控制运算电路、输出电路、电数字逻辑电路通常由输入电路、控制运算电路、输出电路、电源电路四部分组成，如

2、图源电路四部分组成，如图6-1所示。所示。 数字逻辑电路总体方案设计的根本方法如下： 1)根据总的功能和技术要求，把复杂的逻辑系统分解成假设干个单元系统，单元的数目不宜太多，每个单元也不能太复杂，以方便检修。 2)每个单元电路由规范集成电路来组成，选择适宜的集成电路及器件，构成单元电路。3)思索各个单元电路间的衔接，一切单元电路在时序上应协调一致，满足任务要求，相互间电气特性应匹配，保证电路能正常、协调任务。6.1 数字钟兼钟控定时器的设计数字钟是采用数字电路实现时、分、秒数字显示的计时安装。由于数字集成电路的开展和石英晶体振荡器的运用，使得数字钟的精度、稳定性远远超越了机械钟表。1)能显示时

3、间，包括能显示时间，包括AM、PM、小时、小时h、分钟、分钟min12小时制及秒。小时制及秒。2)具有整点报时功能，白天整点报时，整点报时声为歌具有整点报时功能，白天整点报时，整点报时声为歌曲或音乐，夜间不报时。曲或音乐，夜间不报时。3)具有双定时功能：在具有双定时功能：在24h内恣意时间开启、恣意时间内恣意时间开启、恣意时间封锁家用电器的电源。封锁家用电器的电源。4)具有闹钟功能。具有闹钟功能。5)具有具有59min内恣意时间倒计时定时功能。内恣意时间倒计时定时功能。6)具有具有5个功能键：调小时、调分钟、调开启时间、调个功能键：调小时、调分钟、调开启时间、调封锁时间、调倒计时时间。封锁时间

4、、调倒计时时间。6.2 数显抢答器的设计6.2.1 设计义务和要求设计义务和要求1)有有4路抢答。路抢答。 3)由主持人复位后方可抢答。由主持人复位后方可抢答。2)数字显示抢答组别。数字显示抢答组别。 4)声音提示已有人抢答。声音提示已有人抢答。6.3 双色三循环方式彩灯控制器的设计 循环彩灯的电路很多，循环方式更是五花八门，而且有专门的可编程彩灯集成电路。绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的。例如，用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器、译码器、分配器和移位存放器等集成。本节引见的双色循环彩灯控制器就是用计数器和译码器实现的，其特点是用双色发光二极管，能发红色和绿色两色光。6

5、.3.1 设计义务和要求1)控制器有8路输出，每路用双色发光二极管指示。2)控制器有3种循环方式：方式A：单绿左移单绿右移单红左移单红右移；方式B：单绿左移全熄延时伴声音；方式C：单红右移四灯红闪、四灯绿闪延时。3)由单刀三掷开关控制3种方式，每种方式用单色发光二极管指示。4)相邻两灯点亮时间约在0.20.6s间可调，延时时间约在16s间可调。5)要求用10V电源设计。6.4 数字电压表的设计6.4.1设计内容与要求1)设计数字电压表电路；要求直流电压丈量范围：0V1.999V，0V19.99V, 0V199.9V，0V1999V；2)画出数字电压表电路原理图；设计制造数字电压表电路的PCB板

6、；3)组装调试3位数字电压表。6.5设计参考课题6.5.1五路呼叫器的设计五路呼叫器的设计 1.设计义务与要求设计义务与要求 设计一个五路呼叫器，详细设计要求如下：设计一个五路呼叫器，详细设计要求如下： 1)五个按键模拟五个呼叫源。五个按键模拟五个呼叫源。 2)当有一个按键按下时，由数码管显示呼叫源号码。当有一个按键按下时，由数码管显示呼叫源号码。 3)当有多个呼叫同时发生时，用指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫，当有多个呼叫同时发生时，用指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫，并按优先级顺序由数码管显示多个呼叫源号码。并按优先级顺序由数码管显示多个呼叫源号码。1号呼叫源优先级最高，号呼叫源优先级最高，按

7、颗序按颗序5号呼叫源优先级最低。号呼叫源优先级最低。 4)在数字电路实验箱上验证结果。在数字电路实验箱上验证结果。6.5.2交通灯控制器的设计1.义务与要求设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路，详细要求如下：1)用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯 主干道为东西向，有红、绿、黄三个灯；支干道为南北向，也有红、绿、黄三个灯。红灯亮制止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮那么给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。2)由于主干道车辆较多而支干道车辆较少，所以主干道绿灯时间较长。当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯，两者交替反复。主干道每次放行50s，支干

8、道每次放行30s。在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，需求亮5s的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。4)能实现特殊形状的功能显示，设能实现特殊形状的功能显示，设S为特殊形状的传感器信号，当为特殊形状的传感器信号，当S=1时，进入特殊形状。当时，进入特殊形状。当S=0时，退出特殊形状。按时，退出特殊形状。按S后，能实后，能实现特殊形状功能：现特殊形状功能：a.显示器闪烁；显示器闪烁；b.计数器停顿计数并坚持在原来的数据；计数器停顿计数并坚持在原来的数据；c.东西、南北路口均显示红灯形状；东西、南北路口均显示红灯形状；d.特殊形状终了后，能继续对时间进展计数。特殊形状终了后

9、，能继续对时间进展计数。5)能实现控制器总清零功能能实现控制器总清零功能 按下按下R后，系统实现总清零，计数器后，系统实现总清零，计数器由初始形状开场计数，对应形状的指示灯亮。由初始形状开场计数，对应形状的指示灯亮。6.5.3 步进电动机控制器的设计 步进电动机接受步进脉冲控制而一步一步地转动，可以带动机械安装实现精细的角位移和直线位移，被广泛运用于各种自动控制系统中。步进电机的任务方式主要取决于输出步进脉冲的控制器电路。1.义务与要求1)用边沿D触发器或主从JK触发器设计一个兼有三相六拍、三相三拍两种任务方式的脉冲分配器,能控制步进电机作正向和反向运转。 2) 设计驱动步进电机任务的脉冲放大

10、电路，使之能驱动一个相电压为24V、相电流为0.2A的步进电机任务。3)设计步数显示和步数控制电路，能控制电动机运转到预置的步数时即停顿转动，或运转到预定圈数时停转。 4)设计电路任务的时钟信号，频率为10Hz10kHz且延续可调。4)输出发光二极管显示，运用按键开关做控制信号。1.义务与要求设计一个具有如下功能的简易数字频率计，详细要求如下：1)被测信号的频率范围为11999Hz，用4位数码管显示数据。2)丈量结果直接用十进制数值显示。3)具有超量程警告。可以用发光二极管显示，也可以用扬声器报警。6.5.4 简易数字频率计的设计6.5.5 红外线数字转速表的设计 红外线数字转速表是一种替代机械转速表、用来丈量转动速率的计量仪表。1.义务与要求 1)设计4位数字显示的红外线数字转速表。转速表探头用红外线发光管，测速范围为00009999rmin，实现近间隔丈量。 2)发射的红外线用一定的频率脉冲调制，接纳的调制脉冲经过解调电路得到被测转动体的转速脉冲。6.5.6 数字编码无线遥控器的设计1.义务与要求1)设计一个4路数字编码的无线遥控设备，用以控制家用电器或照明灯电源的通断。2)遥控设备的发射接纳部分采用大规模集成电路HT-l2EHT-l2D实现。6.5.7双路防盗报警器的设计 1.设计义务与要求 1)设计一个双路防盗报警器，当常闭开关SA1实践中是安装在窗与