礦大_數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)(3)

1、 數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn) 電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 集成觸發(fā)器及其應(yīng)用集成觸發(fā)器及其應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)要求 任務(wù)：任務(wù)：1.1.三人搶答器電路設(shè)計(jì)三人搶答器電路設(shè)計(jì) 器件選用器件選用74LS7474LS74（D D觸發(fā)器）和少量門觸發(fā)器）和少量門 2.“111 1000 1001 1010”2.“111 1000 1001 1010” 序序 列信號(hào)發(fā)生器電路設(shè)計(jì)列信號(hào)發(fā)生器電路設(shè)計(jì) 1.1.三人搶答器電路設(shè)計(jì)三人搶答器電路設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)任務(wù)：實(shí)驗(yàn)任務(wù)：設(shè)置設(shè)置1 1個(gè)主持人按鍵，個(gè)主持人按鍵，3 3個(gè)搶答人按鍵。個(gè)搶答人按鍵。 主持人按鍵能清除以前的搶答結(jié)果。主持人按鍵能清

2、除以前的搶答結(jié)果。 一人搶答成功后，其他人再搶無(wú)效。一人搶答成功后，其他人再搶無(wú)效。 設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)3 3種搶答器電路，分別敘述搶答的工作種搶答器電路，分別敘述搶答的工作 原理，繪制電路圖，比較各種電路的特性。原理，繪制電路圖，比較各種電路的特性。 注：原理敘述時(shí)要注明主持人按鍵和搶答人按鍵的邏輯值，即注：原理敘述時(shí)要注明主持人按鍵和搶答人按鍵的邏輯值，即 主持人按鍵在清主持人按鍵在清0 0和不清和不清0 0時(shí)，分別處在什么電平位置；時(shí)，分別處在什么電平位置； 搶答人按鍵平時(shí)處在什么電平位置，搶答時(shí)處在什么電搶答人按鍵平時(shí)處在什么電平位置，搶答時(shí)處在什么電 平位置。平位置。 三人

3、搶答器參考電路三人搶答器參考電路1 1 三人搶答器參考電路三人搶答器參考電路2 2 三人搶答器參考電路三人搶答器參考電路3 3 三人搶答器參考電路三人搶答器參考電路4 4 原理原理: 搶答者合上搶答開(kāi)關(guān)（搶答者合上搶答開(kāi)關(guān)（1），），同時(shí)同時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)D和和CP脈脈 沖。同時(shí)封鎖其他搶答人的沖。同時(shí)封鎖其他搶答人的CP脈沖。脈沖。 設(shè)計(jì)缺點(diǎn)：第一個(gè)搶答人合上開(kāi)關(guān)后，不能拉下來(lái)，否則其他設(shè)計(jì)缺點(diǎn)：第一個(gè)搶答人合上開(kāi)關(guān)后，不能拉下來(lái)，否則其他 人能再次搶答。人能再次搶答。 主持人開(kāi)關(guān)主持人開(kāi)關(guān) 三人搶答器參考電路三人搶答器參考電路5 5 原理原理: 搶答者合上搶答開(kāi)關(guān)（搶答者合上搶答開(kāi)關(guān)（1

4、），產(chǎn)生），產(chǎn)生CP脈沖。搶答成功后脈沖。搶答成功后 Q0封鎖其他搶答人的封鎖其他搶答人的CP脈沖。脈沖。 2.“111 1000 1001 1010”2.“111 1000 1001 1010”序列信號(hào)發(fā)生器電路設(shè)序列信號(hào)發(fā)生器電路設(shè) 計(jì)計(jì) 要求：要求：有完整的設(shè)計(jì)過(guò)程（列移位狀態(tài)表、有完整的設(shè)計(jì)過(guò)程（列移位狀態(tài)表、 求求D0D0、畫電路）；、畫電路）； 具有自啟動(dòng)能力。具有自啟動(dòng)能力。 4 1 0 0 0 1 04 1 0 0 0 1 0 5 0 0 0 1 0 05 0 0 0 1 0 0 6 0 0 1 0 0 16 0 0 1 0 0 1 7 0 1 0 0 1 17 0 1 0 0

5、 1 1 15 0 1 1 1 1 015 0 1 1 1 1 0 8 1 0 0 1 1 08 1 0 0 1 1 0 9 0 0 1 1 0 19 0 0 1 1 0 1 10 0 1 1 0 1 010 0 1 1 0 1 0 11 1 1 0 1 0 111 1 1 0 1 0 1 12 1 0 1 0 1 112 1 0 1 0 1 1 13 0 1 0 1 1 113 0 1 0 1 1 1 14 1 0 1 1 1 114 1 0 1 1 1 1 列移位狀態(tài)表列移位狀態(tài)表 確定確定D D0 0的取值的取值 230 QQD 序列信號(hào)：序列信號(hào)：111 1000 1001 10101

6、11 1000 1001 1010 態(tài)序態(tài)序序列序列Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0D D0 0 0 1 1 1 1 00 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 01 1 1 1 1 0 0 2 1 1 1 0 0 02 1 1 1 0 0 0 3 1 1 0 0 0 13 1 1 0 0 0 1 111110 11 111101 00 10110100 Q Q3 3Q Q2 2 Q Q1 1Q Q0 0 D0 在在00000000狀態(tài)能自啟動(dòng)時(shí)，狀態(tài)能自啟動(dòng)時(shí)，DoDo表達(dá)式為：表達(dá)式為： 0123230 QQQQQQD 4 1 0 0 0 1 04 1 0 0 0 1

7、 0 5 0 0 0 1 0 05 0 0 0 1 0 0 6 0 0 1 0 0 16 0 0 1 0 0 1 7 0 1 0 0 1 17 0 1 0 0 1 1 15 0 1 1 1 1 015 0 1 1 1 1 0 8 1 0 0 1 1 08 1 0 0 1 1 0 9 0 0 1 1 0 19 0 0 1 1 0 1 10 0 1 1 0 1 010 0 1 1 0 1 0 11 1 1 0 1 0 111 1 1 0 1 0 1 12 1 0 1 0 1 112 1 0 1 0 1 1 13 0 1 0 1 1 113 0 1 0 1 1 1 14 1 0 1 1 1 114

8、1 0 1 1 1 1 列移位狀態(tài)表列移位狀態(tài)表 確定確定D D0 0的取值的取值 230 QQD 序列信號(hào)：序列信號(hào)：111 1000 1001 1010111 1000 1001 1010 態(tài)序態(tài)序序列序列Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0D D0 0 0 1 1 1 1 00 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 01 1 1 1 1 0 0 2 1 1 1 0 0 02 1 1 1 0 0 0 3 1 1 0 0 0 13 1 1 0 0 0 1 111110 11 111101 00 10110100 Q Q3 3Q Q2 2 Q Q1 1Q Q0 0 D0 在在

9、00000000狀態(tài)能自啟動(dòng)時(shí)，狀態(tài)能自啟動(dòng)時(shí)，DoDo表達(dá)式為：表達(dá)式為： 0123230 QQQQQQD 1 013230 QQQQQD 化簡(jiǎn)：化簡(jiǎn)： 0 0 0 01 求自啟動(dòng)求自啟動(dòng): : 參考電路參考電路 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0123230 QQQQQQD 實(shí)驗(yàn)五預(yù)習(xí)要求實(shí)驗(yàn)五預(yù)習(xí)要求 任務(wù)：移位寄存器及應(yīng)用任務(wù)：移位寄存器及應(yīng)用 設(shè)計(jì)雙向八位彩燈控制電路設(shè)計(jì)雙向八位彩燈控制電路 4 4位串行加法電路設(shè)計(jì)位串行加法電路設(shè)計(jì) 選用器件選用器件:74LS194:74LS194（雙向移位寄存器）（雙向移位寄存器） 74LS7474LS74（D D

10、觸發(fā)器）和少量門觸發(fā)器）和少量門 （1）74LS194： 輸入輸入 Cr 清零清零 CP 時(shí)鐘時(shí)鐘 01 S S 制制控控 串行輸入串行輸入 并行輸入并行輸入 號(hào)號(hào) 序序 輸出輸出 RL D D 右移右移左移左移 3210 DDDD 3210 QQQQ 說(shuō)明說(shuō)明 功能功能 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 01 0 1 01 0 0 10 1 0 10 1 0 00 0 1 1 0 0 1 1 0 0 D0D0 D1D1 D2D2 D3D3 0 0 0 00 0 0 0 Q

11、Q0 00 0 Q Q1 10 0 Q Q2 20 0 Q Q3 30 0 D0D0 D1D1 D2D2 D3D3 Q Q1 1n n Q Q2 2n n Q Q3 3n n 1 1 Q Q1 1n n Q Q2 2n n Q Q3 3n n 0 0 1 1 Q Q0 0n n Q Q1 1n n Q Q2 2n n 0 0 Q Q0 0n n Q Q1 1n n Q Q2 2n n Q Q0 00 0 Q Q1 10 0 Q Q2 20 0 Q Q3 30 0 除除清清 持持保保 并行置數(shù)并行置數(shù) 串入左移串入左移 串入左移串入左移 串入右移串入右移 串入右移串入右移 持持保保 左移左移,

12、,右移右移, ,并入并入, ,保持保持44種功能，種功能， 雙變量控制雙變量控制S S1 1、S S0 0。( (功能表功能表P146)P146) 功能：功能： 雙向八位彩燈控制電路設(shè)計(jì)雙向八位彩燈控制電路設(shè)計(jì) 1 74LS194 D DLD DR S1 S0S1 S0 74LS194 D DLD DR S1 S0S1 S0 1 D D D D =0; 當(dāng)當(dāng)8 8個(gè)燈全亮?xí)r個(gè)燈全亮?xí)r(D(D2 2=1),=1),下個(gè)下個(gè)CPCP來(lái)時(shí)來(lái)時(shí)QQ2 2 =0 =0 燈全滅。燈全滅。 同時(shí)：同時(shí)： Q Q2 2=1=1產(chǎn)生產(chǎn)生CPCP1 1使使FF1FF1觸發(fā)翻轉(zhuǎn)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)控制換向。控制換向。 Q Q2

13、 2 Q Q2 2 參考電路參考電路 (1)(1)(2)(2) FF1FF1 FF2FF2 CP1CP1 CPCP D2D2 5.5.當(dāng)當(dāng)8 8個(gè)燈被熄滅后個(gè)燈被熄滅后(D(D2 2=0)=0)，下個(gè)，下個(gè)CPCP來(lái)時(shí)來(lái)時(shí) Q Q2 2=0=0，使，使CP1CP1回到回到0 0態(tài)。態(tài)。 QQ2 2 =1=1，釋放，釋放74LS19474LS194的清的清0 0端，使之可以移位。端，使之可以移位。 以后，每來(lái)一個(gè)以后，每來(lái)一個(gè)CPCP，等按新的方向逐個(gè)點(diǎn)亮。，等按新的方向逐個(gè)點(diǎn)亮。 Q Q2 2 Q Q2 2 波形波形 實(shí)驗(yàn)報(bào)告回答問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)報(bào)告回答問(wèn)題： 1.畫輸出波形（需包含畫輸出波形（需包含19個(gè)個(gè)CP）。）。 2.如如cp1 1到來(lái)使第一個(gè)燈亮，并說(shuō)明到來(lái)使第一個(gè)燈亮，并說(shuō)明 CP8 8、CP9 9、CP10 10、 、CP11 11 時(shí)電路的工作狀態(tài)。 時(shí)電路的工作狀態(tài)。 預(yù)習(xí)報(bào)告要求：預(yù)習(xí)報(bào)告要求： 1.設(shè)計(jì)電路。設(shè)計(jì)電路。 2.簡(jiǎn)述工作原理。簡(jiǎn)述工作原理。