MSI时序逻辑电路及其应用电路设计.ppt

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1、22005-6-4二、二、 篮球竞赛篮球竞赛 24s 定时器设计定时器设计: （p219）要求：要求：（1）定时时间为）定时时间为24秒钟，按递减方式计时，每隔秒钟，按递减方式计时，每隔1秒秒钟，定时器减钟，定时器减1，以数字的形式显示时间；，以数字的形式显示时间；复位复位/启动启动nRST暂停暂停/连续连续nPAUSE定时器完成的功能定时器完成的功能0X定时器复位，置初值定时器复位，置初值2411定时器开始计时定时器开始计时10定时器暂停计时定时器暂停计时（2）设置两个外部控制开关（控制功能如表所示），控制定）设置两个外部控制开关（控制功能如表所示），控制定时器的直接复位、启动计时、暂停时器

2、的直接复位、启动计时、暂停/连续计时；连续计时；（3）当定时器递减计时到零（即定时时间到）时，定时器保）当定时器递减计时到零（即定时时间到）时，定时器保持零不变，同时发出报警信号。持零不变，同时发出报警信号。（4）输入时钟脉冲的频率为）输入时钟脉冲的频率为1 0Hz。32005-6-442005-6-4熟悉各种常用熟悉各种常用MSI时序逻辑电路功能和使用时序逻辑电路功能和使用方法；方法；掌握多片掌握多片MSI时序逻辑电路级联和功能扩展时序逻辑电路级联和功能扩展技术；技术；学会学会MSI数字电路分析方法、设计方法、组数字电路分析方法、设计方法、组装和测试方法。装和测试方法。52005-6-4设计

3、要求：设计要求：a. 具有显示具有显示30s计时功能；计时功能；b. 设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停和暂停/连续功能；连续功能；c. 计时器为计时器为30s递减计时器，其计时间隔为递减计时器，其计时间隔为1s；d. 计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。时发出光电报警信号。 62005-6-4 秒秒脉脉冲冲 发发生生器器 递递减减 计计数数器器 译译码码 显显示示 控控制制 电电路路 报报警警 电电路路 启动 译译码码 显显示示 递递减减 计计数数器器 暂停/连

4、续 清除 定定时时到到 72005-6-4n 秒脉冲发生器的设计秒脉冲发生器的设计可由可由555定时器或石英晶体振荡器构成定时器或石英晶体振荡器构成n 30s计时器的设计计时器的设计由各种有递减计数功能的由各种有递减计数功能的IC芯片构成芯片构成由由CPLD构成构成n 译码显示器的设计译码显示器的设计n 控制电路的设计（难点）控制电路的设计（难点）根据设计要求，用试凑法设计根据设计要求，用试凑法设计82005-6-4 15 9 2 6 5 4 3 5V 5 1 6 2 0.1F 10F 5.1k 4.7k 5V 8 4 3 555 LD D3 D2 D1 D0 CC40161 10 7 CTT

5、 CTP CO 5V 5V 1 10Hz 1 Hz 92005-6-474LS192 引脚图引脚图 74LS192 是双时钟加是双时钟加/减十进制减十进制同步计数器，其功能表为：同步计数器，其功能表为：UPDOWNLOADCLR操操 作作XXX1清清 零零XX00置置 数数110加计数加计数110减计数减计数1110保保 持持n QD是最高位，是最高位，QA是最低位。是最低位。n CO是加计数进位输出端是加计数进位输出端;n BO是减计数借位输出端。是减计数借位输出端。102005-6-4n 74LS192时序图时序图112005-6-4 7 6 2 3 Q3 Q2 Q1 Q0 LD 74LS

6、192(2) 4 13 CPD CPU 5 11 BO 13 11 CR D3 D2 D1 D0 14 9 10 1 15 5V 5V Q7 Q6 Q5 Q4 7 6 2 3 Q3 Q2 Q1 Q0 LD 74LS192(1) CPD CPU BO CR D3 D2 D1 D0 14 9 10 1 15 5V Q3 Q2 Q1 Q0 4 5 CP 122005-6-4hcbefagdabfghdecBS201BS20210 9 8 7 6 1 2 3 4 5hcbefagdabfghdecBS211BS21210 9 8 7 6 1 2 3 4 5VCC a b c d e f g h a b

7、 c d e f g hVCCVCC共阴极共阴极LED共阳极共阳极LED132005-6-4Q0 Q1 Q2 Q3CC4511A0 A1 A2 A3LTBI LE+5VYa Yb Yc Yd Ye Yf Yga b c d e f g 七段显示器七段显示器计数器计数器n参考教材参考教材p189、p221nCD4511引脚图见引脚图见p503142005-6-41&1&G1G2G3G4G5G6G7G8&1G9暂停连续启动S1LDCP5V5V5VS2152005-6-4二、二、 篮球竞赛篮球竞赛 24s 定时器设计定时器设计: （p219）要求：要求：（1）定时时间为）定时时间为24秒钟，按递减方

8、式计时，每隔秒钟，按递减方式计时，每隔1秒秒钟，定时器减钟，定时器减1，以数字的形式显示时间；，以数字的形式显示时间；复位复位/启动启动nRST暂停暂停/连续连续nPAUSE定时器完成的功能定时器完成的功能0X定时器复位，置初值定时器复位，置初值2411定时器开始计时定时器开始计时10定时器暂停计时定时器暂停计时（2）设置两个外部控制开关（控制功能如表所示），控制定）设置两个外部控制开关（控制功能如表所示），控制定时器的直接复位、启动计时、暂停时器的直接复位、启动计时、暂停/连续计时；连续计时；（3）当定时器递减计时到零（即定时时间到）时，定时器保）当定时器递减计时到零（即定时时间到）时，定时

9、器保持零不变，同时发出报警信号。持零不变，同时发出报警信号。（4）输入时钟脉冲的频率为）输入时钟脉冲的频率为1 kHz。162005-6-4 拟定组成框图，确定方案，要求使用的器件少，拟定组成框图，确定方案，要求使用的器件少，成本低；成本低；（必须使用（必须使用74LS191、74LS192） 设计并安装电路，要求布线整齐、美观，便于级设计并安装电路，要求布线整齐、美观，便于级联与调试；联与调试； 测试计时器的逻辑功能；测试计时器的逻辑功能； 画出计时器的逻辑电路图；画出计时器的逻辑电路图； 写出设计性实验报告。写出设计性实验报告。 n 给定的主要器件给定的主要器件 74LS00 2片，片，7

10、4LS192 2片，片，74LS191 2片，片，74LS04 2片，片，74LS93 2片，片，74LS48 2片，发光二片，发光二极管极管 4只，只，74LS74 2片，数码显示器片，数码显示器BS202 4只，只，555 2片。片。172005-6-4 振振荡荡器器 递递减减 计计数数器器 译译码码 显显示示 控控制制 电电路路 声声、 光光报报 警警 启动 译译码码 显显示示 递递减减 计计数数器器 暂停/连续 定定时时到到 分分频频器器 182005-6-4192005-6-4第第4周：振荡与分频电路周：振荡与分频电路第第5周：周：10.1放假、本实验课不上不补计数放假、本实验课不上不补计数第第6周：译码显示电路周：译码显示电路第第7周：控制与报警电路周：控制与报警电路第第8周：整机联调周：整机联调202005-6-4212005-6-4第第4周：振荡与分频电路周：振荡与分频电路第第5周：周：10.1放假、本实验课不上不补，计数放假、本实验课不上不补，计数第第6周：译码显示电路周：译码显示电路第第7周：控制与报警电路周：控制与报警电路第第8周：整机联调周：整机联调