第7章课程设计与综合实训 数字电子技术课件.ppt

第7章 课程设计与综合实训 第7章 课程设计与综合实训 依3线—8线译码器74LS138输出逻辑函数表达式、七段数码显示器译码/驱动电路 CD4511的逻辑功能表和表7.2.1，有七段数码显示器译码/驱动电路 CD4511输入端D、C、B、A对应的逻辑表达式 C = D = 0 　据此，有三路竞赛抢答器原理图（2）如图7.2.4所示。 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 图7.2.4 三路竞赛抢答器原理图（2） 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 由74HC153的真值表和逻辑功能示意图可以得出输出Y的表达式 即 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 依双4选1数据选择器74LS153输出逻辑函数表达式、七段数码显示器译码/驱动电路 CD4511的逻辑功能表和表7.2.1，有七段数码显示器译码/驱动电路 CD4511输入端D、C、B、A对应的逻辑表达式 C = D = 0 　据此，有三路竞赛抢答器原理图（3）如图7.2.5所示。 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 图7.2.5 三路竞赛抢答器原理图（3） 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 单时钟十进制同步加/减计数器74LS190功能表　 2. 二级拓展设计 　　在图7.2.4所示一级拓展要求设计的基础上，增加一个采用单时钟十进制同步加/减计数器74LS190构成的计时、显示、控制电路。二级拓展设计电路，如图7.2.5所示。 　　 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 图4.2.17 74LS190和74LS191逻辑功能示意图 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 图7.2.5 三路智力抢答器二级拓展设计原理图 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 1. 实物制作 　 （1）依设计电路，设计、制作PCB印制电路板，或使用万能板进行电路装接连线设计，或使用电子综合实验台进行装接布线设计。 （2）编制元器件清单，准备元器件、电路装接连线、装接材料、工具和仪器仪表，进行元器件检测。 （3）依设计电路和电路装接工艺文件进行电路装接。 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 实物制作 7.2.3 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 同学进行仿真设计和实物制作实训的照片，如图7.2.7所示　 图7.2.7 同学进行仿真设计和实物制作实训的照片 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 部分同学按二级拓展设计要求设计、制作的实物照片，如图7.2.8所示　 图7.2.8 同学按二级拓展设计要求设计、制作的实物照片 7.2 三路竞赛抢答器的设计与制作 1. 设计任务和要求　 （1） 设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求：东西方向车道和南北方向车道两条十字交叉道路上的交通灯依照交通规则，交替地按绿、黄、红顺序循环点亮；东西方向车道绿（红）灯点亮，则南北方向车道红（绿）灯点亮；任一时间，每组绿、黄、红交通灯中，有一个、且只有一个被点亮；绿、红灯每次点亮时间均设定为45秒，且设定时间可调整；黄灯闪亮5秒（闪亮频率为1Hz）后，绿灯转为红灯。 （2）东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿指示灯外，每一种灯的亮灯时间都有显示器倒计时显示。 （3） 使用PCB印制板，或万能板，或数字电路综合实验台进行实物装接制作，+5V电源为给定电源。 7.3 交通灯信号控制器的设计与制作 仿真设计 7.3.1 7.3 交通灯信号控制器的设计与制作 2. 设计方案　 　　依设计要求，交通灯控制系统主要由秒脉冲信号发生、倒计时定时计数、信号灯转换控制和译码驱动等单元电路组成，其原理框图如图7.3.1所示。其中，秒脉冲信号发生器是倒计时定时电路和黄灯闪烁控制电路的标准时钟信号源；倒计时定时器输出两组驱动信号，分别为黄灯闪烁和红、绿灯转换的控制信号，这两组信号经信号灯转换控制器控制信号灯工作。译码驱动器用以驱动点亮东西、南北两个方向车道的交通信号灯。 7.3 交通灯信号控制器的设计与制作 3. 单元电路设计 （1）交通信号灯转换控制器 　　依据交通信号灯交替地按绿、黄、红顺序循环点亮的设计要求，选取S0=00、S1=01、S2=11、S3=10等四种状态。由于信号灯转换控制器控制状态数M=4由式M≤2n，可知选用的触发器个数n=2。现选用工程上常用的双JK触发器74LS73N组成转换控制器， 其2个JK触发器FF1、FF0对应的输出分别为Q1和Q0。用A表示东西向、用B表示南北向，用G、Y、R分别表示绿、黄、红色指示灯，用逻辑1表示灯亮、逻辑0表示灯灭，则有交通信号灯转换控制器状态转换图、状态转换表和Q1Q0与交通信号灯的状态关系表，分别如