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项目 三 译码电路的设计

项目 三 译码电路的设计. 武汉职业技术学院 电信学院. 教学目标. 教学目的： 1 、 熟悉各种常用中规模时序逻辑电路功能和使用方法 ； 2 、 学会中规模数字电路分析方法 ； 3 、 学会中规模数字电路设计方法，组装和测试方法 ； 4 、会 利用译码器搭建简单的显示电路. 教学重点： 1 、 门电路和译码 器 的工作原理和应用 ； 2 、 译码器 实现的 电路 的工作原理 。. 教学难点： 译码器的基本工作原理。. 2.3.1 显示电路设计要求. 假设汽车尾部左右两侧各有 3 个指示灯。 （ 1 ）汽车正常运行时指示灯全灭；

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项目 三 译码电路的设计

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Presentation Transcript

  1. 项目三 译码电路的设计 武汉职业技术学院 电信学院

  2. 教学目标 教学目的： 1、熟悉各种常用中规模时序逻辑电路功能和使用方法； 2、学会中规模数字电路分析方法； 3、学会中规模数字电路设计方法，组装和测试方法； 4、会利用译码器搭建简单的显示电路 教学重点： 1、门电路和译码器的工作原理和应用； 2、译码器实现的电路的工作原理。 教学难点：译码器的基本工作原理。

  3. 2.3.1 显示电路设计要求 • 假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。 • （1）汽车正常运行时指示灯全灭； • （2）右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮； • （3）左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮； • （4）临时刹车时所有指示灯同时闪烁。

  4. 2.3.2 设计方案

  5. 说明：表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态

  6. 由于汽车尾灯左右转弯时，3个指示灯循环点亮，可以用三进制计数器控制译码电路顺序输出低电平；亦可以用单片机的口线控制，通过程序来控制左右灯的显示，这将在扩展中实现，本设计先实现基本部分。通过将6个与非门的一个输入脚连成一体总控制6个指示灯，根据需要送不同的信号来实现正常直行和急转弯；通过译码器来单独控制每个指示灯的点亮。由此得出在每种运行状态下各指示灯与各给定条件的关系，即逻辑功能表如表1所示（表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态）。由于汽车尾灯左右转弯时，3个指示灯循环点亮，可以用三进制计数器控制译码电路顺序输出低电平；亦可以用单片机的口线控制，通过程序来控制左右灯的显示，这将在扩展中实现，本设计先实现基本部分。通过将6个与非门的一个输入脚连成一体总控制6个指示灯，根据需要送不同的信号来实现正常直行和急转弯；通过译码器来单独控制每个指示灯的点亮。由此得出在每种运行状态下各指示灯与各给定条件的关系，即逻辑功能表如表1所示（表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态）。

  7. 2.3.3 基本元件 • 通过分析设计要求，6个指示灯需要用至少具有6路输出的译码器，因而选用3-8线译码器74LS138；要有对6个指示灯总体控制的能力因而选用了两输入的与非门，用其中的一个输入脚作为总控制开关，因而用了两片74LS00（四2输入与非门）来实现。 • 1、通用译码器（74LS138/154） • 74LS138是3-8线译码器，74LS154是4-16线译码器。这些译码器的特点是对应一组二进制代码，只有一个输出与之对应进入低电平，其他输出全为高电平。 • COMS通用译码器有CC4514/CC4515，二者均为4-16线译码器，不同之处是CC4514译码输出为高电平有效，而CC4515译码输出为低电平有效。

  8. 2.3.3 基本元件 • 2、门电路 • 74LS00是由4个与非门集成，74LS04是由6个非门集成，它们的引脚结构图如图2所示。 图集成芯片—与非门和非门引脚结构

  9. 2.3.4 电路设计及工作原理 • 1、汽车尾灯电路 • 汽车尾灯电路如图3所示。译码电路由一片74LS138和两片74LS00及其外围电路组成，显示驱动电路由6个普通发光二极管和一片74LS04组成。 • 2、工作原理 • 汽车尾灯电路如图2所示。其显示驱动电路由6个发光二极管和6个反相器构成；译码器电路由3-8线译码器和6个与非门构成。当使能信号A=G=1，A2A1A0状态为010，001，000时，74LS138对应输出端 ，依次为0有效，即反相器G3~G1的输出端也依次为0，故指示灯D3→D2→D1按顺序点亮示意汽车左转弯。当使能信号A=G=1，A2A1A0状态为100，101，110时，74LS138对应输出端 ，依次为0有效，即反相器G4~G6的输出端也依次为0，故指示灯D4→D5→D6按顺序点亮示意汽车右转弯。当G=0，A=1时，74LS138的输出端全为1，G6~G1的输出端也全为1，指示灯全灭，示意汽车正常直行。当当G=0，A=CP（脉冲信号）时，指示灯随CP的频率变化而闪烁，示意汽车紧急刹车。

  10. 项目元器件清单

  11. 三、电路设计与调试 （1）各小组从指导教师那里领取元器件，分工检测元器件的性能。 （2）依据图2-3-3所示电路原理图，各小组讨论如何布局，最后确定一最佳方案在洞洞板上搭建好图2-3-3所示电路图； （3）检查电路无误后，从直流稳压电源送入5V的电压供电； （4）按照测试功能表2-3-3送入测试信号，观察测试结果； （5）记录结果，并写实验报告。

  12. 四、实验注事项 （1）注意电路的焊接，避免虚焊； （2）将电路中所有芯片的共地端子和电源端子分别连在一起； （3）焊接时指示灯顺序对应位置不能出错。 拓展： 利用所学的计数器，设计一个30s计时电路。

  13. 本章小结与思考 本章小结： 1、非门、与非门的工作原理； 2、译码器的工作原理； 3、译码电路的工作原理； 思 考： 1、用74LS76作计数器来实现自动控制尾灯电路的译码。 2、利用所学的计数器，设计一个30s计时电路。

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