组合逻辑电路设计要求(学版)

1、1/21/2021,1,数字显示电路,组合逻辑电路设计,1/21/2021,2,教学意图,数字显示电路实验将传统的四个分离的基本实验：基本门实验，编码器、译码器、七段显示器实验，加法器实验和比较器实验综合为一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中规模集成电路组合逻辑电路的功能与使用方法，学会组装和调试各种中规模集成电路组合逻辑电路，掌握多片中小规模集成电路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,1/21/2021,3,设计任务与要求,1. 数字显示电路操作面板：左侧有16个按键，编号为0到15数字，面板右侧

2、有2个共阳7段显示器，操作面板如图所示。 2. 设计要求：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1。若同时按下几个按键，优先级别的顺序是15到0,1/21/2021,4,操作面板图,高位 低位,1/21/2021,5,器件清单,1个四位二进制加法器(74LS283) 2个8线3线优先编码器（74LS148） 2个四2输入与非门(74LS00) 1个非门(74LS04) 2个74LS47显示译码器(74LS47) 2个共阳数码管。 16个按键,1/21/2021,6,实验原理图,键盘,编码

3、,码制转换,译码显示,1/21/2021,7,功能扩展,1. 将输入大于5的数字显示出来。 设计要求：操作面板左侧有16个按键，编号为0到15数字，面板右侧有2个共阳显示管，操作面板如图所示（P209）。设计一个电路：当按下小于5的按键后，右侧低位7段显示器显示数字5，左侧显示器显示；当按下大于5的按键后，右侧低位7段显示器显示数字5，左侧显示器显示。若同时按下几个按键，优先级别的顺序是15到0。 (当按下5键时，左侧显示器不显示。) 器件：1个四位比较器，2个8线3线优先编码器（74LS148），2个四2输入与非门和2个显示译码器（74LS47,1/21/2021,8,功能扩展,2. 显示输

4、入数字(小于10) 的乘方。 设计要求：操作面板左侧有10个按键，编号为0到9数字，在面板右侧有2个共阳7段显示器，操作面板如图所示（P209）。设计一个电路：当你按下按键后，七段显示器显示按下数字的乘方。右侧低位7段显示器显示个位数字，左侧7段显示器显示十位数字。若同时按下几个按键，优先级别的顺序是9到0。 器件：1个加法器，2个8线3线优先编码器（74LS148），2个四2输入与非门和2个显示译码器（74LS47,1/21/2021,9,功能扩展,3. 将输入8421BCD码转换成为余3码显示。 设计要求：操作面板左侧有10个按键，编号为0到9数字，面板右侧有2个共阳7段显示器，操作面板如

5、图所示（P210）。设计一个电路：当你按下按键后，七段显示器显示按下数字加3的数字。右侧低位7段显示器显示个位数字，左侧7段显示器显示十位数字。若同时按下几个按键，优先级别的顺序是9到0。 器件：1个加法器，2个8线3线优先编码器（74LS148），2个四2输入与非门和2个显示译码器（74LS47,1/21/2021,10,设计报告要求,1. 设计题目，设计人员，完成日期。 2. 设计目的及要求。 3. 总电路框图及总原理图。 4. 设计思想及基本原理分析。 5. 单元电路分析，元件介绍和元件参数计算。 6. 测试结果分析，调试过程中所遇故障的分析。 7. 设计过程的体会与创新点，建议。 8.

6、 元件清单。 9. 附仿真报告。 10. 参考文献,1/21/2021,11,思考题,1. 用LED显示高低电平时，为什么要串接一个电阻？该电阻值如何选择？ 2. 共阳极与共阴极七段显示发光管有何区别？在使用上如何处理？ 3. 将共阳极七段显示发光管LED改为共阴极七段显示发光管LED，对电路如何处理？ 4. 什么是高有效译码器？什么是低有效译码器？ 5. 如将两片8-3编码器改为一片16-4编码器后，如何设计电路,1/21/2021,12,思考题,6.选做题1中将比较器换为加法器如何设计电路？ 7. 利用3片74LS148和门电路构成24-5线优先编码器。 8. 用2片74LS83将2位十进制数的BCD码转换成7位二进制码输出。 9. 使用2片74LS138和74LS20、74LS30完成2个2位二进制数的加、乘及大小比较电路的设计。 10.自拟用编码器、译码器、显示器、加法器、基本门、比较器和选择器设计一实用组合电路,1/21/2021,13,参考文献,1. 数字电路实验一体化教程 ，侯建军，北京：清华大学出版社，2005年。 2. 电子技术基础