——组合电路综合设计
数字显示电路实验将传统的4个分离的基本实验,即基本门实验,编码器、显示译码器、7段显示器实验,加法器实验和比较器实验综合为—个完整的设计型的组合电路综合实验。通过本实验,要求学生熟悉各种常用MSI组合逻辑电路的功能与使用方法,学会组装和调试各种MSI组合逻辑电路,掌握多片MSI、SSI组合逻辑电路的级联、功能扩展及综合设计技术,使学生具有数字系统外围电路、接口电路方面的综合设计能力。
1)掌握基本门电路的应用,了解用简单门电路实现控制逻辑的方法。
2)掌握编码、译码和显示电路的设计方法。
3)掌握用全加器、比较器电路的设计方法。
二.设计要求
操作面板左侧有16个按键,编号为0到15,面板右侧配2个共阳7段显示器,操作面板图下图所示。
设计一个电路:当按下小于10的按键后,右侧低位7段显示器显示数字,左侧7段显示器显示0;当按下大于9的按键后,右侧低位7段显示器显示个位数字,左侧7段显示器显示l。若同时按下几个按键,
优先级别的顺序是15到0。现配备1个4位二进制加法器74LS283,2个8线-3线优先编码器74LSl48,2个74LS47显示译码器。
三.各模块的设计
该数字显示电路为组合逻辑电路,可分为编码、译码和显示电路以及基本门电路、全加器电路。实验采用的主要器件有1个4位二进制加法器74LS283,2个8线-3线优先编码器74LSl48,与非门74LS00,2个显示译码器74LS47。
各种芯片的功能介绍如下:
1)8—3线优先编码器74LSl48简介及工作原理:
在数字系统中,常采用多位二进制数码的组合对具有某种特定含义的信号进行编码。完成编码功能的逻辑部件称为编码器。编码器有若干个输入,对于每一个有效的输入信号,给与电平信号的形式表示的特定对象,产生惟一的一组二进制代码与之对应。
按照编码信号的特点和要求,编码器分为3类。即二进制编码器,可用与非门构成4-2线、8-3线编码器。二—十进制编码器,将0~9十进制数变成BCD 码,如74LS147、优先编码器。
74LS148是8-3线优先编码器,其外引线排列如下图所示。
7I ~0I 为
8个信号输入,低电平有效。210Y Y Y 、
、为3位代码输出(反码输出)。ST 为选通输入端,当ST =0时允许编码;当ST =1时输出210
Y Y Y 、、和EX S Y Y 、
被封锁,编码被禁止。S Y 是选通输出端,级联应用时,高位片的S Y 端与低位片的ST 端相连接,可以扩展优先编码功能。EX Y 为优先扩展输出端,级联应用时可作为输出位的扩展端。
玻璃砖墙74LS148是一种常用的8—3线优先编码器,其功能真值如表一所示。
输入
输出
ST 0
I
1
I 2
I
3
I
4
人工挖孔桩机械
I
5
I
6
I
7
I耐腐蚀热电偶
2
Y
1
Y 0
Y EX
Y
S
Y
1 × × × × × × × × 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 × × × × × × × 0 0 0 0 0 1 0 × × × × × × 0 1 0 0 1 0 1 0 × × × × × 0 1 1 0 1 0 0 1 0 × × × × 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 × × × 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 × × 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 × 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0
1
大功率变频电源
1
油质检测
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2)3—8线二进制显示译码器74LS47简介及工作原理:
译码是编码的逆过程,以码器的功能与编码器相反,它将具有特定含义的不同二进制代码辨别出来,翻译成对应的输出信号。
彩井盖
译码器也分成3类,二进制译码器如3—8线译码器74LS138。二—十进制译码器可实现各种代码之间的转换,例如74LS145。显示译码器,用来驱动各种数字显示器,如共阳极数码驱动器74LS47。