数码显示电路设计与装调 数电项目课件.ppt

项目三 数码显示电路设计与装调 数码显示是电子系统中必不可少的组成单元，通过数码显示电路，可以方便我们更直观的了解电路中的参数性能等。数码显示电路的学习成为数字电子技术学习中的一个重要环节。 在本项目中，介绍了数码显示电路作为组合逻辑电路的基本特点、组合电路的基本概念和分析设计方法；介绍了组合电路中带有特征意义的编码器电路、译码器电路以及数据选择器和数据分配电路等，为本项目的实现打好坚固的理论基础，在此基础之上完成本项目的电路制作与调试。 项目要求及目标： 项目要求: 实现对数字信号的数码显示功能，用组合逻辑电路的方法设计一个能够将不同数字信号分别用不同数码显示的电路。 项目目标: 掌握组合逻辑电路的功能和电路结构的特点； 掌握组合逻辑电路的分析和设计方法； 掌握几种常用的组合逻辑电路的基本功能和使用方法； 运用组合逻辑电路的知识完成项目要求。 项目简介： 在数字系统中信号都以二进制数的形式描述，并以各种编码的形态传递或保存。在本项目中，我们将数字系统中的各种数码，通过译码显示电路直观的以十进制数的形式显示出来。 数码显示电路的实现有多种途径，其基本思路就是将数字信号进行译码，将译码结果驱动七段数码显示管，显示出与输入相对应的十进制数或符号。 能实现数码显示的方法有很多种，通过本项目的各专题介绍，我们最终将给出数码显示电路的一种方案。通过这种方案的实现，可以更好的理解数码显示电路。 数码显示电路在实际生活中随处可见。例如红绿灯的剩余时间显示电路，可以用数字倒计时显示出红绿灯的持续时间；医院病房中的呼叫系统中也有数码显示电路，显示呼叫的发出者的房间床号信息等。通过本项目的简单数码显示电路，大家可以自行的设计日常生活中的各种常见数码显示电路。 专题1 组合电路 专题目标： 了解组合电路的基本概念； 掌握组合逻辑电路的分析方法； 掌握组合逻辑电路的设计方法； 熟悉加法器的工作原理。 3.1.1 组合电路概念 数字电路根据逻辑功能的不同特点，可以分成两大类：一类叫组合逻辑电路（简称组合电路），另一类叫做时序逻辑电路（简称时序电路）。 在逻辑电路中，任意时刻的输出状态只取决于该时刻的输入状态，而与输入信号作用之前的电路的状态无关，这种电路称为组合逻辑电路，如图所示。 由图可以看出，组合逻 辑电路可以有多个输入端， 多个输出端。 组合逻辑电路由各类最基本的的逻辑门电路组合而成。 特点： 电路的输出值只与当时的输入值有关，没有记忆功能（即电路结构中没有存储单元），输出状态随着输入状态的变化而变化，类似于电阻性电路，如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。 3.1.2组合逻辑电路的分析方法 组合逻辑电路的分析就是根据给定的逻辑电路，通过分析找出电路 的逻辑功能，或是检验所设计的电路是否能实现预定的逻辑功能，并对功能进行描述。其一般步骤为： 1.根据逻辑图写出输出逻辑函数表达式； 2.列出真值表； 3.说明电路的逻辑功能。 【例 】：组合电路如图所示，分析该电路的逻辑功能。 【例 】：组合电路如图所示，试分析其逻辑功能。 解：(1) 由逻辑图写出逻辑表达式： （2）变换与化简： （3）列真值表如下表3-2： （4）电路的逻辑功能：电路的 输出Y 只与输入A、B 有关，而 与输入C 无关。Y 和A、B 的逻 辑关系为：A、B 中只要一个为0， Y=1；A、B 全为1 时，Y=0。所以 Y 和A、B 的逻辑关系为与非运算 的关系。 3.1.3组合逻辑电路的设计方法 组合逻辑电路的设计，就是根据给定的逻辑要求，求出最合理的实现该逻辑功能的逻辑图。“最合理”指的是：以电路简单、所用器件个数最少，而且连线最少为目标，即逻辑函数式中的乘积项的个数最少，且乘积项中变量的个数也最少。因此在设计过程中要用到前面介绍的代数法和卡诺图法来化简或转换逻辑函数。根据以上要求，设计组合逻辑电路的一般步骤大致如下： 1.根据对电路逻辑功能的要求，列出真值表； 2.由真值表写出逻辑表达式； 3.简化和变换逻辑表达式，从而画出逻辑图。 【例】设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多数”的原则决定。 解：（1）根据设计要求建立该逻辑函数的真值表。 设三人的意见为变量A、B、C， 表决结果为函数L。对变量及函数进 行如下状态赋值：对于变量A、B、C， 设同意为逻辑“1”；不同意为逻辑“0”。 对于函数L，设事情通过为逻辑“1”；