《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課件24實踐任務(wù)7.1

實踐任務(wù)7.1基于集成芯片的70進制計數(shù)器設(shè)計PART01學習目標PART02任務(wù)描述PART03知識鏈接PART04實踐準備PART05工作計劃PART06任務(wù)實施PART07學習評價目錄學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價學習目標掌握時序邏輯電路基本分析和設(shè)計方法；(2)掌握同步計數(shù)器工

作原理。學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價計數(shù)是一種最基本的運算，計數(shù)器就是實現(xiàn)這種運算的邏輯電路，計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對脈沖的個數(shù)進行計數(shù)，以實現(xiàn)測量、計數(shù)和控制的功能，同時兼有分頻功能，計數(shù)器由基本的計數(shù)單元和一些控制門所組成。計數(shù)器在日常生活中應(yīng)用非常廣泛，如手機中的計數(shù)器就是日常生活中最常見的計數(shù)器了，又如醫(yī)療、精密儀器、彩管制造等領(lǐng)域也廣泛應(yīng)用了計數(shù)器。在本次實踐任務(wù)中，我們準備設(shè)計一種70進制的計數(shù)器。在完成任務(wù)的過程中，進一步掌握時序邏輯電路基本分析和設(shè)計的方法，掌握同步計數(shù)器的工作原理，了解集成計數(shù)器的應(yīng)用方法。關(guān)鍵字：計數(shù)器脈沖個數(shù)70進制的計數(shù)器計數(shù)器脈沖的個數(shù)70進制的計數(shù)器學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價①時序邏輯電路設(shè)計方法②同步計數(shù)器的工作原理學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價①時序邏輯電路設(shè)計方法組合邏輯電路特點：基本單元是門電路，有記憶功能。時序邏輯電路特點：基本單元是觸發(fā)器，有記憶功能。結(jié)構(gòu)：時序邏輯電路由組合邏輯電路和存儲電路兩部分構(gòu)成。存儲電路的輸出必須反饋到組合邏輯電路

的輸入端，并與輸入信號一起共同決定組

合邏輯電路下一狀態(tài)的輸出。功能：時序邏輯電路在任何時刻的穩(wěn)定輸出，不

僅與該時刻的輸入信號有關(guān)，而且還與電

路原來的狀態(tài)有關(guān)。學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價所謂時序邏輯電路設(shè)計，即要求設(shè)計者根據(jù)給出的具體邏輯問題，求出實現(xiàn)這一邏輯功能的邏輯電路。時序邏輯電路設(shè)計方法步驟如下：分析給定的邏輯問題，確定輸入變量、輸出變量以及電路的狀態(tài)數(shù)；定義輸入、輸出邏輯狀態(tài)和每個變量的含意，并將電路狀態(tài)順序編號；按照題意列出電路的原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或畫出原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。邏輯抽象(目的是為了得到電路的原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)換表)狀態(tài)化簡(目的是合并等價(效)狀態(tài)，減少狀態(tài)數(shù))①時序邏輯電路設(shè)計方法步驟1步驟2學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價所謂時序邏輯電路設(shè)計，即要求設(shè)計者根據(jù)給出的具體邏輯問題，求出實現(xiàn)這一邏輯功能的邏輯電路。時序邏輯電路設(shè)計方法步驟如下：狀態(tài)編碼(分配)需要確定觸發(fā)器的數(shù)目??；2^(???1)<??≤2^??；要給每個電路(共??個)狀態(tài)規(guī)定對應(yīng)的觸發(fā)器狀態(tài)組合，每組觸發(fā)器的狀態(tài)組合都是一組二值代碼。選定觸發(fā)器類型，求解電路的三大方程(狀態(tài)方程、輸入方程、輸出方程)①時序邏輯電路設(shè)計方法步驟4步驟3學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價所謂時序邏輯電路設(shè)計，即要求設(shè)計者根據(jù)給出的具體邏輯問題，求出實現(xiàn)這一邏輯功能的邏輯電路。時序邏輯電路設(shè)計方法步驟如下：驗證功能，并進行自啟動檢查求驅(qū)動方程組畫出邏輯電路設(shè)計圖①時序邏輯電路設(shè)計方法步驟5步驟6步驟7學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價②同步計數(shù)器的工作原理同步計數(shù)器是指在脈沖信號到來時，組成計數(shù)器的各觸發(fā)器同時觸發(fā)，如下圖所示，這是一個同步二進制減法計數(shù)器的邏輯圖，從圖中可以看到，這是一個時鐘信號下降沿觸發(fā)的計數(shù)器，也就是說當時鐘信號的下降沿到來時，四個JK觸發(fā)器會同時被觸發(fā)，其它時間，四個JK觸發(fā)器保持不變。學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價在實踐中，一般使用來完成??進制計數(shù)器的設(shè)計工作，用集成計數(shù)器構(gòu)成??進制計數(shù)器的方法有級聯(lián)根法、復位法和置位法。成集計數(shù)器

學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價在實踐中，一般使用來完成??進制計數(shù)器的設(shè)計工作，用集成計數(shù)器構(gòu)成??進制計數(shù)器的方法有級聯(lián)根法、復位法和置位法。成集計數(shù)器(2)復位法

復位法是將原為M進制的計數(shù)器，利用計數(shù)器的異步置零端，當計數(shù)器從初始置零狀態(tài)計入??個計數(shù)脈沖后，將??的二進制狀態(tài)??_??譯碼，并將此信號送至異步置0端，使計數(shù)器強制清零、復位，再開始下一計數(shù)循環(huán)，計數(shù)器跳過(M-N)個狀態(tài)，得到??進制計數(shù)器(M>N)。學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價在實踐中，一般使用來完成??進制計數(shù)器的設(shè)計工作，用集成計數(shù)器構(gòu)成??進制計數(shù)器的方法有級聯(lián)根法、復位法和置位法。成集計數(shù)器(3)置位法采用置位法構(gòu)成N進制計數(shù)器電路，必須具有予置數(shù)功能。

其方法是：利用予置數(shù)功能端，使計數(shù)過程中，跳過(M-N)個狀態(tài)，強行置入某一設(shè)置數(shù)，當下一個計數(shù)脈沖輸入時，電路從該狀態(tài)開始下一循環(huán)。學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價工作組織因本任務(wù)相對簡單，因此以個人為單位，完成整個任務(wù)。工作方案制定項目具體實施步驟。工作用具準備設(shè)計類任務(wù)，無需工具準備。學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價第一步了解相應(yīng)集成芯片的特點，當前常用的計數(shù)芯片主要有74LS190、

74LS191、74LS290、74LS161等，根據(jù)本項目特點確定將使用

的芯片輸入輸出功能順序10

-0000異步置0

1

-1001異步置900↓↓000002-5進制計數(shù)10011201003011

4100500074LS290功能表本項目是要設(shè)計70進制計數(shù)器，準備使用2片74LS290集成芯片級聯(lián)在一起實現(xiàn)。學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價第二步列出本項目需要設(shè)計的70進制計數(shù)器的狀態(tài)圖學習目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學習評價第三步畫出使用集成芯片實現(xiàn)70