任务四-直流调压指令记录电路

直流调压指令记录电路成都职业技术学院成都卓物科技有限公司直流调压指令记录电路根据项目总体设计框架，需要使用按键完成对电源的加、减、重置与置数功能，使用按键加计数器的方式，记录按键加、减的值，并根据计数器的特殊功能脚，引出作为重置与置数功能脚。按键电路设计

按键电路的设计需要先确定按键输出的有效电平为高电平还是低电平，或者为上升沿或下降沿，并需要考虑对按键的消抖处理，通常对于按键的消抖有两种方式，一种是硬件消抖，一种是软件消抖，那么为什么需要消抖呢。

通常的按键所用开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，为了不产生这种现象而作的措施就是按键消抖。抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为5ms～10ms。这是一个很重要的时间参数，在很多场合都要用到。按键稳定闭合时间的长短则是由操作人员的按键动作决定的，一般为零点几秒至数秒。为确保CPU对键的一次闭合仅作一次处理，必须去除键抖动。在键闭合稳定时读取键的状态，并且必须判别到键释放稳定后再作处理。直流调压指令记录电路按键电路设计

在按键个数较少时可用硬件方法消除键抖动。如图的RS触发器为常用的硬件去抖。图中两个与非门构成一个RS触发器。当按键未按下时，输出为0；当键按下时，输出为1。此时即使用按键的机械性能，使按键因弹性抖动而产生瞬时断开(抖动跳开B)，只要按键不返回原始状态A，双稳态电路的状态不改变，输出保持为0，不会产生抖动的波形。也就是说，即使B点的电压波形是抖动的，但经双稳态电路之后，其输出为正规的矩形波。这一点通过分析RS触发器的工作过程很容易得到验证。

或者利用电容的放电延时，采用并联电容法，也可以实现硬件消抖。如图所示，由于电容两端电压不能突变，使得按键两端的电压平缓变化，直至电容充放电到达一定电压阈值时，后续才输出电平变化。直流调压指令记录电路按键电路设计

在本项目中，按键的后续电路为计数器电路，为了确定按键的有效电平或有效跳变沿，查看计数器的数据手册，如下所示，可以很清楚看到，重置引脚（MR）的有效电平为高电平，置数（）引脚的有效电平为低电平，加数引脚（CPu）的有效跳变沿为上升沿，减数引脚（CPd）的有效跳变沿为上升沿。直流调压指令记录电路计数器原理与应用

计数器是典型的时序逻辑电路，它是用来累计和记忆输入脉冲的个数，计数是数字系统中很重要的基本操作，集成计数器是最广泛应用的逻辑部件之一。计数器种类较多，按构成计数器中的多触发、器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器:根据计数制的不同，可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器；根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等。74LS192同步十进制可逆计数器介绍74LS192是同步十进制可逆计数器,它具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示。图中，为置数端，CPu为加计数端，CPd为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端（重置端），Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。直流调压指令记录电路直流调压指令记录电路功能设计与电路设计电路功能设计经过书中的分析，我们可以设计一个直流调压指令记录的电路，该电路用于记录想要生成电压的数值。使用十进制可逆计数器完成，配合按键电路，完成对于按键的加减计数。因为需要调节的范围是0~9.9V，而一块十进制可逆计数器的计数范围是0~9，因此需要两块十进制可逆计数器级联，将计数范围扩展为0~99。另外，为了快速调节到想要的数字，避免多次按键，于是可以配合计数器的置数功能，设计一个按键和拨码开关进行快速置数。同样，对于数据的清除，我们可以使用计数器的重置功能，配合按键完成数据的清除。设计电路原理图如下所示。如图，按键电路不作过多赘述，前面已有详细描述。使用2片74LS192十进制可逆计数器级联，低位片的进位输出端连接到高位片的加计数输入端，低位片的借位输出端连接到高位片的减计数输入端，形成0~99的可逆加减计数器。两片计数器的数据输入端分别连接到两个4位拨码开关，默认电平下拉到地，当拨码开关拨通时，该路信号为高电平，并配合置数按键完成置数。直流调压指令记录电路直流调压指令记录电路功能设计与电路设计电路功能测试

如下所示，M212板卡引出了计数器电路的输出测试点，其中O_H_D-O_H_A为计数器电路输出高四位，O_L_D-O_L_A为计数器电路输出低四位。使用万用表的直流电压档测量这些测试点的电压即可测试计数器的输出。

测试不同按键的功能并完成后面表格。

上电后，按下CLR按键，测量计数器输出测试点，填写表格。测试点O_H_DO_H_CO_H_BO_H_A

O_L_DO_L_CO_L_BO_L_A电平

拨动拨码开关，并按下LOAD按键，测量计数器输出测试点，填写表格。拨码开关高位H_DH_CH_BH_A电平

拨码开关低位L_DL_CL_BL_A电平

测试点O_H_DO_H_CO_H_BO_H_A

O_L_DO_L_CO_L_BO_L_A电平

拨码开关高位H_DH_CH_BH_A电平

拨码开关低位L_DL_CL_BL_A电平

测试点O_H_DO_H_CO_H_BO_H_A

O_L_DO_L_CO_L_BO_L_A电平

直流调压指令记录电路直流调压指令记录电路功能设计与电路设计电路功能测试在置数的基础上，按下ADD按键，测量计数器输出测试点，填写表格。拨码开关高位H_DH_CH_BH_A电平

拨码开关低位L_DL_CL_BL_A电平

ADD次数

测试点O_H_DO_H_CO_H_BO_H_A

O_L_DO_L_CO_L_BO_L_A电平

ADD次数

测试点O_H_DO_H_CO_H_BO_H_A

O_L_DO_L_CO_L_BO_L_A电平

ADD次数

测试点O_H_DO_H_CO_H_BO_H_A

O_L_DO_L_CO_L_BO_L_A电平

在置数的基础上，按下SUB按键，测量计数器输出测试点，填写表格。拨码开关高位H_DH_CH_BH_A电平

拨码开关低位L_DL_CL_BL_A电平

SUB次数

测试点O_H_DO_H_CO_H_BO_H_A

O_L_DO_L_CO_L_BO_L_A电平

SUB次数

测试点O_H_DO_H_CO_H_BO_H_A

O_L_DO_L_CO_L_BO_L_A电平

SUB次数

测试点O_H_DO_H_CO_H_BO_H_A

O_L_DO_L_CO_L_BO_L_