数字电路的应用幻灯片

1、1、数字自动售货机、现金自动售货机、自动售货机、咖啡机、2、数字重量计、普通高中课程标准教科书通用技术选择1、第三章电子控制系统的信号处理，4、通过门电路实现逻辑关系，触发器及其在电子控制系统中的作用，第四节数字电路的应用数字电路的基本单元电路是用栅极电路和触发器，触发器是用栅极电路构成的数字电路中，栅极电路被用于实现各种逻辑关系，触发器被用于存储数据。 复杂的电子控制系统的控制部分可以用数字电路实现。 用闸门电路实现逻辑关系，案例分析，普通电子秤上显示的价格的最小单位是“分”。 因为小明想在秤上安装圆形的电路，所以可以自动地将电子秤显示的“分”的值四舍五入，将显示的最小值变成“角”。 请给他

2、设计这个电路。 (1)指定电路的输入端子、输出端子的名称及其代表性的逻辑意义；(2)基于能使输出为1的条件，分析其辅助和输入的逻辑关系；(3)用逻辑式表示上述逻辑关系；(4)选择适当的数字集成电路，其他相关设备按照以上步骤，本案例设计步骤的前两个阶段的分析如下：第4节数字电路的应用，第7、第1阶段：在电子秤中，每位的十进制数用4位的二进制数表示，所以电路需要C8、C4、C2、C1四个输入，与其对应的十进制数是电路需要一个输出C0，表示从“分”到“角”的进位。 在n4的情况下，在C0为0的n5的情况下，C0为1。 另外，第四节数字电路的应用，8、第二步：从表可知，能够使输出C0为1的条件有3个(

3、1)只要c 8为1，N=8和N=9的情况下，C0一定是l；(2) c 4和C1相同，N=5和N=7的情况下，C0=1 (3)如果c 4和C2相同，则在N=6和N=7的情况下，C0=1。 请按照设计步骤完成步骤3、步骤4的设计。 这里，输入信号可以用右图的方法通过单极双投开关得到的输出可以用发光二极管指示，F=1时发光二极管发光。 第四节数字电路的应用，9，触发器及其在电子控制系统中的作用，基本触发器的存储作用，在数字电路中总是需要将某个信号(电平)保持一定时间。 另外，基本触发器逻辑图、基本触发器波形、触发器(能够存储1位二值信号的基本单元电路统称为触发器。 )第4节数字电路的应用、10、能够

4、用数字电路存储二进制数据的基本单位电路被称为触发器，其中最简单的电路被称为基本触发器，通常由2个nor门(或2个nand门)交叉连接而构成。 每个触发器都有两个输出端子q和q。通常，q和q是否总是反相的，即，不是(Q=0，q=1) (q=1，Q=0)。 (Q=0，Q=1)被称为o状态，(Q=1，Q=0)被称为1状态。 基本触发器有两个输入端s和r，S(set )称为置位端或置位1端，R(reset )称为置位端或置位0端。 如果对s端施加触发信号(高电平)，则在r端不施加触发信号，即，在S=1，R=O，基本触发被设置为1状态，该处理被称为组1 .如果对r侧施加触发信号(高电平)，则在s侧不施加

5、触发信号，即，s 第四节数字电路的应用，、11，无论是设置1还是设置0，在触发信号结束后，即在s和r的输入为低电平时，基本触发的状态都不变化。 由此，基本触发具有存储作用(也称为存储作用)，能够存储1位二进制信息(即可以存储1或0 )。 第四节数字电路的应用，12，案例研究，第四节数字电路的应用，13，思考，下图所示的基本触发器，在我们观察的时刻之前在哪里有过触发信号？ 基本触发的两个输入通常不要施加触发信号(高电平)。 基本触发器的输出和输入的关系如表所示。 第四节数字电路的应用，14，试验目的：熟悉基本触发器的功能。试验准备： CT74LS00 1片，电位计1只，电阻6只，发光二极管1根。

6、 试验过程：沿着电路图重叠电路，调整Ui从0增大，观察发光二极管的发光状况，记录发光二极管状态变化时的Ui值。 在发光二极管的状态变化之后，增加Ui而观察发光二极管的发光状况，并记录发光二极管的状态变化时的Ui值。 小试验，第四节数字电路的应用，15，初始Ui约为0V，此时发光二极管点亮。 从Ui小的时候开始，状态变化时的Ui约为3.2V，灯消失，之后一直消失到Ui=6V。 从Ui大到小，状态变化时的Ui约为1.6V，点亮直到Ui返回Ui=0V。 1. Ui3.2V时触发装置0。 当1.6VUi3.2V时，触发处于保持(存储)状态。 经过改造，可用于有上下限控制要求的水位、温度等控制电路。 例

7、如，水位低于某值的供水、水位高于某值的供水停止等。 试验记录：初始状态(Ui=0)、发光二极管状态。 发光二极管状态变化时的Ui。 发光二极管的状态再次变化时的Ui。 试验总结：1.该电路是如何实现基本触发功能的？ 2 .这个电路的用途是什么？ 第四节数字电路的应用，16，读书，由两个与门构成的基本触发器。 由两个nand门构成的基本触发器的触发信号在低电平、即0处被触发。 在将1端s设置为触发信号、0端r不设置为触发信号、即S=0、R=1的情况下，基本触发集合1； 当对0端子r施加触发信号时，1端子s比触发信号差，即在R=0、S=1的情况下，在被设置为0的两个输入瑞比触发信号差的情况下，即在

8、S=1、R=1的情况下，基本触发状态不变化，处于存储状态。 第四节数字电路的应用、-、17、由两个nand门构成的基本触发器的功能表和波形图，与由nor门构成的基本触发器不同，但在电子控制系统中的作用相同。 第四节数字电路的应用，18，常用集成触发器，常用集成触发器由基本触发器和控制电路构成。 最常见的集成触发器是d触发器和JK触发器。 d触发器有两个输入端子d和c，d是数据输入端子，将存储在这里的数据相加，c是时钟输入端子，控制数据的存储动作。 通常，在c侧施加时钟信号CP (时钟脉冲)。 第四节数字电路的应用19，下图所示的触发器逻辑符号的时钟输入端有“”符号，表示将数据存储到触发器中的动

9、作在时钟信号的上升沿(即，从0变化为1的定时)发生，图中的t1的定时此时，当施加于d侧的信号成为l时，触发器的状态变化为- 1，数据1被存储在触发器中。 直到下一个时钟信号的上升沿(t2时刻)到达为止，无论对d端子施加的信号如何变化，触发器的状态都不变化，体现触发器的存储功能。 在t2时刻CP信号再次从0变为- 1，此时施加于d端子的信号值为0，因此触发器的状态成为0，数据0被存储在触发器中。 因此，d触发器的状态按每个时钟周期变化一次，在前一周期(第n周期)结束时，即根据时钟的上升沿即将到来之前的瞬间的d值(d )，来决定下一周期(第n 1周期)的状态q。 第四节数字电路的应用、20、d触发

10、器、第四节数字电路的应用、21、JK触发器、JK触发器的输入端j和k，起到基本触发器的s和r那样的作用，是确定触发器的状态的根据。 由于在时钟信号输入端子c的该端子上描绘了“”，所以仅在时钟脉冲的下降沿(即，从1变化为0的定时)，触发器的状态由j和k决定，而在相邻的两个时钟脉冲的下降沿之间阅读，第四节数字电路的应用，22，JK触发器，第四节数字电路的应用，23，知识响应比赛，应答器的应用，第四节数字电路的应用，24，应答器的设计，第四节数字电路的应用，25，改良，第四节数字电路的应用， 所需设备： CCA042 1片、发光二极管4片、按钮开关1片、510电阻4片。 时钟信号可以从信号源的方形波

11、输出端子供给(频率约为IHz )，或者通过上一节的练习中提供的多振荡器电路制作频率约为1Hz的多振荡器，并从多振荡器的输出信号供给。 练习，第四节数字电路的应用，27，多谐振荡器可以取代左图的电路，其中k是常开、常闭两接点的开关，每按一次就从q端得到正的脉冲，q端与LS175的CP输入端连接，每按一次开关就有彩色彩色灯控制器，第四节数字电路的应用，28，光控制开关电路，参考电路，第四节数字电路的应用，29，参考电路，“咚咚”双铃，第四节数字电路的应用，30，数字信号比模拟信号有更多的优点，所以and、or、not是3种最基本的逻辑关系，用逻辑关系记述由这3种基本的逻辑关系构成各种复杂的逻辑关系的日常的各种因果关系，用数字电路实现，这是电子控制系统的基础。 晶体管(MOS管)由于切换信号而存在截止和饱和的两种输出状态，对应于一个开关，能够构成各种栅