7.1.6脈沖按鍵撥號電路

脈沖按鍵撥號電路電子電路課程設計課程概況簡介第2頁1課程名稱:電子電路課程設計（32學時，兩周）課程性質:必修（2學分）教學目的:1.提高模擬電路、數(shù)字電路理論和實驗的綜合能力。2.掌握綜合型電子電路的設計、裝配和調測方法。3.掌握電子元器件資料和電路資料的檢索方法。4.提高設計報告的撰寫能力。5.全面培養(yǎng)學生科技工作素質。課程概況簡介——教學進程第3頁11.設計要求和提示（在實驗室教師授課，半天）查閱資料、設計電路（同學獨立完成，1天半）。2.講述裝配方法和調測要求（2學時）。3.調測（第一周星期三至第二周星期三）。4.驗收（第一周星期三至第二周星期四）。5.撰寫報告（第二周星期五）、講評、收尾、衛(wèi)生工作。課程概況簡介——教學方法第4頁11.教法：①

在實驗室集中，分3次講解。電路設計提示。裝配要求、調測方法。實驗報告撰寫要求。②輔導實驗、最后逐一驗收。2.學習方法：認真自學《電子系統(tǒng)設計與實踐教程》相關章節(jié)。獨立完成設計。獨立裝配、調測、撰寫設計報告。課程概況簡介——課程紀律&成績評定第5頁1課程紀律：1.缺少實驗達三分之一以上無成績，必須重修！2.設計報告必須手寫，不得用打印機打印。3.預習報告和設計報告抄襲他人者，報告成績按0分論處！4.遲到、早退3次成績降檔。成績評定：1.評分項目：預習報告（10分）、裝配水平（10分）、調測水平（30分）、完成指標（20分）、擴展指標（10分）、報告（10分）。

2.成績分檔：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格、不及格必須重修，沒有補考。課題技術指標第6頁鍵盤值為0～9，按某鍵后，發(fā)出一串序列碼，序列碼為含有與鍵值相同周期數(shù)的脈沖串。輸入順序：2→4→6→8當前鍵值顯示在數(shù)碼管最低位，再次按鍵后前一鍵值左移一位?；局笜耍簲U展指標：先存入并顯示4位數(shù)碼，按“確認”鍵后，自動將4組串行序列號相繼發(fā)出。第7頁未按任何鍵時，脈沖發(fā)送端輸出低電位。發(fā)送脈沖碼元單元為1ms,發(fā)送信號為TTL電平。基本指標：設計條件：電源條件：使用+5V電源?？晒┻x擇的元器件范圍，請參看下面的元件清單。課題技術指標-其它設計提示第8頁六個功能電路單元！重點：脈沖產(chǎn)生電路難點：脈沖個數(shù)的控制系統(tǒng)時鐘需要自行設計產(chǎn)生系統(tǒng)結構第9頁技術難點分析&關鍵性電路（1）編碼電路需要自行設計。（2）脈沖個數(shù)控制電路。（3）輸出脈沖個數(shù)的測量。脈沖個數(shù)控制電路技術難點：關鍵性電路：單元電路設計提示第10頁1、按鍵及編碼電路①參考74LS147譯碼電路。②參考本教材課題“十翻二運算電路”。③參考電工電子實驗教材“CUPL語言及開發(fā)軟件使用”。④參考課題“密碼鎖”，“2.按鍵錄入電路”。（1）參考資料第11頁按鍵與編碼電路①輸出信號說明本電路中有十個開關按鍵,分別對應0～9這十個數(shù)字,其中如果“0”鍵被按下,產(chǎn)生的BCD碼為1010,其余9個數(shù)字的BCD碼與十進制相對應。2、設計思想第12頁按鍵與編碼電路②按鍵設計按鍵設計采用十個開關和10個1K的電阻構成。如上圖所示。當“0”鍵按下時，“0”線=0V；當“0”鍵放開時，“0”線=高電平（+5V）。2、設計思想第13頁按鍵與編碼電路③編碼器設計1）設計原理按鍵輸入10個數(shù)字鍵，分別對應于0～9。按其中某一鍵后由二-十進制編碼電路分別轉化成相應的8421BCD碼，這樣的電路所完成的功能完全是起著翻譯的作用。2）設計方案選擇*方案一：采用74147芯片（即：10-4線優(yōu)先編碼器）實現(xiàn)0～9轉化成為8421BCD碼。74147的功能表如下所示。2、設計思想第14頁按鍵編碼電路第15頁*方案二：編碼器采用可編程邏輯器件GAL16V8實現(xiàn)。編碼器電路:A.由可編程器件GAL16V8及少量門電路實現(xiàn)。完成按鍵值到存儲數(shù)據(jù)和計數(shù)預置數(shù)數(shù)據(jù)的轉換；注意按鍵“0”時顯示“0”，發(fā)10個脈沖。建議：

GAL的數(shù)據(jù)輸出不用組合邏輯方式，采用觸發(fā)器方式。根據(jù)鍵值轉換表寫出GAL輸出與輸入關系的次態(tài)激勵方程。一片GAL的內部資源不夠，可外部添加組合電路。第16頁B．給出數(shù)據(jù)存儲和預置數(shù)控制信號：按下任一鍵后同時給出74194的CLK1移存信號和74191的LD置數(shù)信號。GAL編程舉例(邏輯方程):S3.D=!IN0#!IN8#!IN9;S2.D=………;S1.D=………….;S0.D=!IN1#!IN3#!IN5#!IN7#!IN9;CLK1.D=IN0&IN1&IN2&IN3&IN4&IN5&IN6&IN7&IN8&IN9;LD.D=!(S3#S2#S1#S0);第17頁按鍵及編碼電路圖第18頁按鍵移位寄存電路（1）參考74LS194器件說明。（2）參考本教材圖8-13說明。1、設計思想74194移位寄存器的管腳圖和功能表：

四位串入?并入—串出?并出雙向移存器注意：左移?右移的說法右移：Q0→Q3（0to3的移位）左移：Q0←Q3

（3downto0的移位）第19頁第20頁第21頁動態(tài)譯碼及顯示電路（1）《電工電子實驗技術-下冊》教材“4.4譯碼與顯示電路”。（2）參考74LS13974LS48及4位動態(tài)數(shù)碼管資料。（3）參考74LS161。1、設計思想第22頁BCD碼移位寄存電路和實現(xiàn)顯示當前數(shù)字的數(shù)據(jù)選擇器：7419474153顯示譯碼電路(動態(tài)顯示):或者CD4511第23頁系統(tǒng)時鐘產(chǎn)生電路（1）參考555定時器電子文檔。（2）參考由555定時器構成的方波振蕩器。（3）參考由555定時器構成的其它激振蕩器。1、設計思想時鐘電路:時鐘頻率直接影響顯示和脈沖發(fā)生電路的時鐘信號,為選取合適的電容和電阻,達到本設計的頻率要求1KHz,實現(xiàn)電路用555構成時鐘電路.根據(jù)定時器確定信號頻率的公式:T1=0.7(RA+RB)C,T2=0.7RBC選取C=105PF=0.1μf(104),RA=1KΩ,RB=10KΩT=T1+T2≈1.4mS注意:RB用10KΩ電位器進行調整,可獲得T=1mS脈沖信號.第24頁系統(tǒng)時鐘產(chǎn)生電路第25頁撥號脈沖產(chǎn)生電路第26頁1)異步置數(shù)。當LD=0時，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，不論有無時鐘脈沖CP，并行輸入端的數(shù)據(jù)d3d2d1d0被直接置入計數(shù)器的輸出端，即：Q3Q2Q1Q0=d3d2d1d0。由于該操作不受CP控制，所以稱為異步置數(shù)。注意該計數(shù)器無清零端，需清零時可用預置數(shù)的方法置零。74191的功能表:第27頁2)保持。當LD=1時，且EN=1時，則計數(shù)器保持原來的狀態(tài)不變。第28頁即：當加法計數(shù)，計到最大值1111時。MAX/MIN端輸出1，如果此時CP=0，則RCO=0，發(fā)一個進位信號；當減法計數(shù)，計到最小值0000時，MAX/MIN端也輸出1。如果此時CP=0，則RCO=0，發(fā)一個借位信號。應用74191產(chǎn)生序列信號：第29頁第30頁實驗原理與方案小結按鍵電路、數(shù)碼顯示電路、時鐘電路：Multisim仿真實現(xiàn)編碼+脈沖產(chǎn)生電路：ise實現(xiàn)31預習要求第32頁41、認真閱讀教材

要求認真閱讀《電子系統(tǒng)設計與實踐教程》第一~六章2、查閱資料查找設計提示中要求的各種參考資料并認真學習。預習要求第33頁