實(shí)驗(yàn)二 計(jì)數(shù)器集成電路的應(yīng)用

1、1實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一組合邏輯電路設(shè)計(jì)組合邏輯電路設(shè)計(jì)一、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉應(yīng)用中小規(guī)模數(shù)字集成電路的工程技術(shù)；2、掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。二、二、設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟對(duì)于某些對(duì)象的啟動(dòng)／停止或者打開／閉合等一類二值控制問題（電氣工程稱之為乒乓控制），往往可以抽象歸納成為邏輯問題。使用數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)解決這一邏輯問題的電路系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)邏輯控制。使用小規(guī)模（SSI）數(shù)字集成電路進(jìn)行組合邏輯電路設(shè)計(jì)的步驟是：1、分析實(shí)際問題進(jìn)行邏輯抽象

2、：定義輸入或輸出變量并進(jìn)行邏輯賦值，即確定True(1)或False(0)表示的含義。在此基礎(chǔ)上列出邏輯真值表。2、由真值表寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式并化簡為最簡式。3、按照化簡后的表達(dá)式畫出邏輯函數(shù)原理圖。為了降低電路成本、便于系統(tǒng)安裝和未來維修，有經(jīng)驗(yàn)的工程師常常設(shè)法用盡可能少的數(shù)字集成電路種類和芯片數(shù)目來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。因此2，3兩步驟應(yīng)統(tǒng)籌考慮。4、查閱集成電路手冊(cè)確定電路中所使用的芯片型號(hào)和具體的引腳連接關(guān)系。5、正確地焊接（連接）電路，在

3、確認(rèn)無誤后上電試驗(yàn)，測試電路的邏輯關(guān)系是否實(shí)現(xiàn)真值表（解決邏輯問題）。當(dāng)然，這需要解決全部有關(guān)邏輯變量的狀態(tài)設(shè)定和輸出邏輯狀態(tài)的測試問題。值得說明，一種專門測試邏輯電平的常用工具是“邏輯筆”。三、三、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)組合邏輯電路解決如下邏輯問題：1、某競技運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目設(shè)主裁判一名，副裁判兩名。比賽規(guī)則是：主裁判和至少一名副裁判判定某運(yùn)動(dòng)員勝利，則該運(yùn)動(dòng)員取勝。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電子裁判機(jī)。2、某儲(chǔ)液罐設(shè)有大小各一個(gè)補(bǔ)液泵和高、中、低液位傳感器。

4、三個(gè)傳感器都在頁面低于其監(jiān)測的位置時(shí)發(fā)出信號(hào)，否則沒有信號(hào)輸出。由于結(jié)構(gòu)上的原因，高位傳感器不會(huì)出故障；其余兩個(gè)傳感器在液面高于其監(jiān)測位置時(shí)決不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的信號(hào)輸出，但卻可能在故障時(shí)發(fā)不出信號(hào)來。設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下控制要求：液面達(dá)到或超過高位時(shí)補(bǔ)液泵全停；液面低于高位而高于中位時(shí)，小泵啟動(dòng)工作，大泵停止；液面低于中位而高于低位時(shí)，大泵啟動(dòng)工作，小泵停止；液面低于低位時(shí)，大小兩泵同時(shí)啟動(dòng)工作。在實(shí)現(xiàn)上述控制要求的同時(shí)給出傳感器發(fā)生故障的

5、報(bào)警信號(hào)。3控制端（低電平有效）。當(dāng)端出現(xiàn)有效電平時(shí)，‘D0～D3’輸入的初值LD數(shù)據(jù)（8421BCD碼）置入計(jì)數(shù)器內(nèi)，同時(shí)在Q0～Q3計(jì)數(shù)輸出端輸出。在應(yīng)用系統(tǒng)中，人們往往希望顯示當(dāng)前計(jì)數(shù)值。這就需要對(duì)該輸出進(jìn)行譯碼、顯示。在數(shù)字系統(tǒng)中，顯示器的產(chǎn)品很多，如熒光數(shù)碼管、半導(dǎo)體、顯示器液晶顯示和輝光數(shù)碼管等。數(shù)顯的顯示方式一般有三種，一是重疊式顯示，二是點(diǎn)陣式顯示，三是分段式顯示。工程上常用發(fā)光二極管（LED）七段數(shù)碼顯示器。因?yàn)樗懈?/p>

6、亮度、低功耗、長壽命、多顏色、多規(guī)格等特點(diǎn)。它用七只LED制成七段筆畫（分別稱之為abcdefg）構(gòu)成“8”的形狀。因此只要將BCD碼表示的數(shù)字按照字形，對(duì)應(yīng)地點(diǎn)燃相關(guān)的a段至g段LED，就實(shí)現(xiàn)了計(jì)數(shù)顯示。這一點(diǎn)，應(yīng)用組合邏輯設(shè)計(jì)的技術(shù)不難實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，譯碼電路不算簡單，并且要解決通用邏輯電路的扇出能力問題，就是說要加電流（或功率）驅(qū)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)上述功能的譯碼驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品種類很多。而且要根據(jù)具體的數(shù)碼顯示器的型號(hào)種類及其工作原理來選用。本實(shí)驗(yàn)中