项目八 三人表决器制作

1、项目项目8 三人表决器三人表决器主讲主讲 王启洋王启洋 项目样机项目样机项目目标项目目标知识目标知识目标1 1、了解组合逻辑电路的分析方法和设计方法；、了解组合逻辑电路的分析方法和设计方法；2 2、掌握常用集成组合逻辑部件的功能和应用、掌握常用集成组合逻辑部件的功能和应用。技能目标技能目标1 1、认识集成组合逻辑电路引脚图及功能；、认识集成组合逻辑电路引脚图及功能；2 2、学会集成组合逻辑电路的应用；、学会集成组合逻辑电路的应用；3 3、能制作表决器电路；、能制作表决器电路；4 4、能分析和排除电路中的故障。、能分析和排除电路中的故障。项目介绍项目介绍 三人表决器有三人表决器有3 3个可以操作

2、的表决按钮，个可以操作的表决按钮，分别代表分别代表A A、B B和和C C三个人。进行表决操作时，三个人。进行表决操作时，如果听到音乐声且绿灯亮，则表示通过；如果听到音乐声且绿灯亮，则表示通过；如果没有音乐声，只有红灯亮，则表示否如果没有音乐声，只有红灯亮，则表示否决。在三人表决器中，使用了集成二进制决。在三人表决器中，使用了集成二进制译码器译码器74LS13874LS138、集成逻辑门、集成逻辑门74LS2074LS20和音乐和音乐芯片等电路。芯片等电路。任务任务1 1 认识组合逻辑电路认识组合逻辑电路 知识链接知识链接1 1 组合逻辑电路组合逻辑电路 认一认认一认 组合逻辑电路组合逻辑电路

3、 用用EWBEWB软件仿真组合逻辑电路软件仿真组合逻辑电路任务任务1 1 认识组合逻辑电路认识组合逻辑电路 知识链接知识链接1 1 组合逻辑电路组合逻辑电路 1.1.在组合逻辑电路中，任意时刻的输出状态在组合逻辑电路中，任意时刻的输出状态只取决于该时刻输入状态的组合，而与电路只取决于该时刻输入状态的组合，而与电路原来状态无关。原来状态无关。2.2.组合电路中没有触发器，全部由门电路组组合电路中没有触发器，全部由门电路组成。成。组合逻辑电路特点组合逻辑电路特点任务任务1 1 认识组合逻辑电路认识组合逻辑电路 知识链接知识链接2 2 组合逻辑电路分析与设计组合逻辑电路分析与设计 学一学学一学 组合

4、逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析 1. 由组合电路写出表达式；由组合电路写出表达式；2. 化简和变换表达式；化简和变换表达式；3. 列真值表；列真值表；4. 根据真值表确定逻辑功能。根据真值表确定逻辑功能。任务任务1 1 认识组合逻辑电路认识组合逻辑电路 做一做做一做 组合逻辑电路分析实例组合逻辑电路分析实例 写出组合电路的写出组合电路的输出表达式、列真输出表达式、列真值表、电路功能值表、电路功能 任务任务1 1 认识组合逻辑电路认识组合逻辑电路1.逐级写出输出表达式逐级写出输出表达式2.化简、转换化简、转换3.列真值表列真值表BCACABY BCACABBCACABY任务任务1 1 认识组合

5、逻辑电路认识组合逻辑电路ABCYABCY000100001101010110011111真值表真值表4.电路功能电路功能00001111任务任务1 1 认识组合逻辑电路认识组合逻辑电路 学一学学一学 组合逻辑电路设计组合逻辑电路设计 1. 确定输入和输出，用确定输入和输出，用0和和1表示状态；表示状态；2. 列真值表；列真值表；3. 写与或表达式；写与或表达式；4. 化简和变换；化简和变换；5. 画逻辑图。画逻辑图。任务任务1 1 认识组合逻辑电路认识组合逻辑电路 做一做做一做 设计组合逻辑电路设计组合逻辑电路 例：例：有红、黄和绿三盏交通灯，正常工有红、黄和绿三盏交通灯，正常工作时只有一盏灯

6、亮。试设计一个组合逻作时只有一盏灯亮。试设计一个组合逻辑电路，指示交通灯的错误显示。辑电路，指示交通灯的错误显示。1.1.列真值表列真值表A、B、C=1，灯亮，灯亮A、B、C=0，灯灭，灯灭Y=1，有错，有错Y=0，无错，无错 任务任务1 1 认识组合逻辑电路认识组合逻辑电路ABCYABCY000100001101010110011111真值表真值表2.2.写表达式写表达式ABCCABCBABCACBAY11111000任务任务1 1 认识组合逻辑电路认识组合逻辑电路3.3.化简化简BCACABCBAY4.4.画逻辑图画逻辑图（全用与非门）（全用与非门）BCACABCBAY 变换变换任务任务1

7、 1 认识组合逻辑电路认识组合逻辑电路做一做做一做 判断组合逻辑电路判断组合逻辑电路1. 什么叫组合逻辑电路？有什么特点？什么叫组合逻辑电路？有什么特点？2. 写出下图电路输出写出下图电路输出Y1、Y2和和Y3。任务任务2 2 集成编码器集成编码器 知识链接知识链接1 1 编码器编码器 分类分类 定义定义 把符号或数码按规律编排，使其代表某把符号或数码按规律编排，使其代表某种特定含义的过程，称为编码。能够实现编码操种特定含义的过程，称为编码。能够实现编码操作的器件称为编码器。作的器件称为编码器。 任务任务2 2 集成编码器集成编码器 学一学学一学 二进制编码器二进制编码器 二进制编码器功能二进

8、制编码器功能任务任务2 2 集成编码器集成编码器 1 1、框图、框图任务任务2 2 集成编码器集成编码器输输 入入输输 出出输输 入入输输 出出Y2Y1Y0Y2Y1Y0I0000I4100I1001I5101I2010I6110I3011I71112 2、真值表、真值表任务任务2 2 集成编码器集成编码器3 3、表达式、表达式76542IIIIY76321IIIIY75310IIIIY输输 入入输输 出出输输 入入输输 出出Y2Y1Y0Y2Y1Y0I0000I4100I1001I5101I2010I6110I3011I7111任务任务2 2 集成编码器集成编码器 76542IIIIY76321

9、IIIIY4 4、逻辑电路图、逻辑电路图75310IIIIY任务任务2 2 集成编码器集成编码器 学一学学一学 二二十进制编码器十进制编码器 二二十进制译码器功能十进制译码器功能任务任务2 2 集成编码器集成编码器1 1、框图、框图任务任务2 2 集成编码器集成编码器输输入入输输 出出输输入入输输 出出Y3Y2Y1Y0Y3Y2Y1Y0I00000I50101I10001I60110I20010I70111I30011I81000I40100I910012 2、真值表、真值表任务任务2 2 集成编码器集成编码器Y3=I8+I9 Y2=I4+I5+I6+I7 Y1=I2+I3+I6+I7 Y0=I

10、1+I3+I5+I7+I93 3、表达式、表达式做一做做一做 画出二画出二- -十进制编码器的逻辑电路图十进制编码器的逻辑电路图 任务任务2 2 集成编码器集成编码器 知识链接知识链接2 2 集成编码器集成编码器 读一读读一读 优先编码器的功能是允许几个输入信号同时优先编码器的功能是允许几个输入信号同时输入，而只对优先级别最高的一个输入信号进行输入，而只对优先级别最高的一个输入信号进行编码，并输出对应的编码。编码，并输出对应的编码。优先编码器优先编码器任务任务2 2 集成编码器集成编码器 认一认认一认 集成二进制优先编码器集成二进制优先编码器74LS148 引脚图引脚图任务任务2 2 集成编码

11、器集成编码器输入信号输出信号控制信号任务任务2 2 集成编码器集成编码器74LS148优先编码器真值表任务任务2 2 集成编码器集成编码器 认一认认一认 集成二集成二十进制优先编码器十进制优先编码器74LS147 引脚图引脚图任务任务2 2 集成编码器集成编码器输入信号输出信号任务任务2 2 集成编码器集成编码器74LS147优先二十进制编码器真值表任务任务3 3 集成译码器集成译码器 知识链接知识链接 集成译码器集成译码器 定义定义 译码是编码的逆过程，它是将代码所表译码是编码的逆过程，它是将代码所表示的原意翻译出来。能实现译码功能的电路称为示的原意翻译出来。能实现译码功能的电路称为译码器。

12、译码器。分类分类 任务任务3 3 集成译码器集成译码器 学一学学一学 集成二进制译码器集成二进制译码器74LS13874LS138 1、框图、框图任务任务3 3 集成译码器集成译码器 2、74LS138引脚图引脚图任务任务3 3 集成译码器集成译码器输入信号输入信号 A2 A1 A0输出信号输出信号控制信号控制信号任务任务3 3 集成译码器集成译码器01270126012501240123012201210120AAAYAAAYAAAYAAAYAAAYAAAYAAAYAAAY3、输出表达式、输出表达式任务任务3 3 集成译码器集成译码器4、真值表、真值表任务任务3 3 集成译码器集成译码器 1

13、、框图、框图学一学学一学 集成二十进制译码器集成二十进制译码器74LS4274LS42 任务任务3 3 集成译码器集成译码器2、74LS42引脚图引脚图任务任务3 3 集成译码器集成译码器输入信号输入信号 A3 A2 A1 A0输出信号输出信号任务任务3 3 集成译码器集成译码器3、功能表、功能表任务任务3 3 集成译码器集成译码器做一做做一做 写出二写出二十进制译码器输出逻辑表达式十进制译码器输出逻辑表达式任务任务3 3 集成译码器集成译码器 实训操作实训操作 用集成译码器实现逻辑函数用集成译码器实现逻辑函数做一做做一做 使用使用74LS13874LS138实现一位全加器实现一位全加器 1

14、1、设计一位全加器、设计一位全加器（1 1）真值表）真值表任务任务3 3 集成译码器集成译码器（2 2）表达式）表达式ABCCBACBACBASABCCABCBABCACO令A=A2、B=A1、C=A0与74LS138输出表达式比较 74217421YYYYYYYYS76537653YYYYYYYYCO任务任务3 3 集成译码器集成译码器（3 3）逻辑图）逻辑图任务任务3 3 集成译码器集成译码器 （1） 将将74LS138和和74LS20插入数字电路实验插入数字电路实验箱的相应插座内。箱的相应插座内。2 2、实训操作、实训操作 （2） 按图连接电路。输入按图连接电路。输入A、B和和C接到逻辑

15、接到逻辑输入开关；输出输入开关；输出S和和CO分别接分别接LED指示灯。指示灯。 （ 3） 测试全加器功能。检查电路无误后，按测试全加器功能。检查电路无误后，按真值表操作开关真值表操作开关A、B和和C，检测逻辑功能。，检测逻辑功能。任务任务3 3 集成译码器集成译码器 2S 1. 某车间有红、黄某车间有红、黄2个故障指示灯，用来指示个故障指示灯，用来指示3台设备的工作情况。当只有台设备的工作情况。当只有1台设备有故障时，黄灯台设备有故障时，黄灯亮；当亮；当2台设备有故障时，红灯亮；当台设备有故障时，红灯亮；当3台设备都有台设备都有故障时，红灯和黄灯都亮。试设计一个指示设备故故障时，红灯和黄灯都

16、亮。试设计一个指示设备故障的电路。障的电路。 （1）全用与非门实现）全用与非门实现 （2）用）用74LS138实现实现做一做做一做 使用使用74LS13874LS138实现逻辑功能实现逻辑功能任务任务3 3 集成译码器集成译码器 2S2. 试用试用74LS138和必要的门电路实现下列逻辑函数。和必要的门电路实现下列逻辑函数。（1）（2）CBCBACAY1BCACAY2任务任务3 3 集成译码器集成译码器 2S3. 试写出下图所示输出试写出下图所示输出Y1、Y2和和Y3。任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器 实训操作实训操作1：七段数码管引脚测试：七段数码管引脚测试 看一看看一看 七段数

17、码管和数字显示屏七段数码管和数字显示屏2S1. 外观外观任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器2. 显示字形显示字形3. 引脚图引脚图任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器4. 内电路内电路共阳极数码管共阳极数码管共阴极数码管共阴极数码管任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器做一做做一做 判别判别LEDLED七段数码管七段数码管 1 1、共阳、共阴及好坏判别、共阳、共阴及好坏判别 找到找到3 3脚或脚或8 8脚。用万用表按测量脚。用万用表按测量LEDLED方法测量方法测量正、负极，判别共阳、共阴及好坏正、负极，判别共阳、共阴及好坏 2 2、字段引脚判、字段引脚判 共阴：共阴：

18、接地端和接地端和红表笔红表笔相接，相接，黑表笔黑表笔接七段引接七段引脚，判别脚，判别a a、b b、c c等七段等七段 共阳：共阳：电源端和电源端和黑表笔黑表笔相接，相接，红表笔红表笔接七段引接七段引脚，判别脚，判别a a、b b、c c等七段等七段任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器知识链接知识链接 七段显示译码器七段显示译码器 数字显示系统组成数字显示系统组成 任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器 2S1.1.七段显示译码器七段显示译码器74LS4874LS48（TTLTTL）（1） 引脚图引脚图任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器输入信号输入信号 D C B A输

19、出信号输出信号 Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg控制信号控制信号 LTRBIRBOBI /试灯输入试灯输入 灭零输入灭零输入 灭灯输入和灭零输出灭灯输入和灭零输出 驱动共阴极数码管驱动共阴极数码管任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器（2）功能表）功能表任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器 2S2.2.七段显示译码器七段显示译码器CD4511CD4511（CMOSCMOS）（1） 引脚图引脚图任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器输入信号输入信号 D C B A输出信号输出信号 Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg控制信号控制信号 LTBILE消隐消隐 锁定锁定

20、（2）功能表）功能表 与与74LS48类似类似试灯试灯任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器 实训操作实训操作2 七段显示译码器与数码管连接七段显示译码器与数码管连接 做一做做一做2S1、连接电路、连接电路任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器2、功能测试、功能测试（1）输入）输入8421码码 观察数码管显示观察数码管显示（2）输入伪码）输入伪码 观察数码管显示观察数码管显示任务任务4 4 集成显示译码器集成显示译码器 做一做做一做 一位十进制键盘仿真一位十进制键盘仿真2S任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作 电路识读电路识读 三人表决器原理图三人表决器原理图 2S1、电路

21、框图、电路框图任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作 电路识读电路识读 三人表决器原理图三人表决器原理图 2S2. 电路原理图电路原理图任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作（1）表决按钮：）表决按钮：S1、S2、S3，R1、R2、R3（2）表决逻辑控制：）表决逻辑控制：74LS138、74LS20（3）通过音响：）通过音响：9013、9014，R6、R7、R8；音乐芯片；音乐芯片XC64、蜂鸣器、蜂鸣器Y（4）通过显示、否决显示：）通过显示、否决显示：LED、R5、LED、R40127012601250123AAAYAAAYAAAYAAAY01201201201235673567

22、1GAAAAAAAAAAAAYYYYYYYYY任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作3. 三人表决电路分析三人表决电路分析不按不按S3、S2、S1：A2、A1、A0=1按下按下S3、S2、S1：A2、A1、A0=01G2GYY通过通过否决否决任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作4. 亮灯和声响工作过程亮灯和声响工作过程否决否决 YG1=1 V3导通发光导通发光 YG2=0 V4截止熄灭截止熄灭 V1截止截止 XC64的的2脚失电脚失电 V2截止截止 Y无声无声通过通过 YG1=0 V3截止熄灭截止熄灭 YG2=1 V4导通发光导通发光 V1导通导通 XC64的的2脚得电脚得电有音

23、乐有音乐 V2导通导通 Y发声发声任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作 实训操作实训操作1 1 元器件识别与检测元器件识别与检测 2S1. 集成电路集成电路任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作2. 音乐芯片音乐芯片3. 电阻与电阻与LED与前面相同与前面相同任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作晶体管90139014管型及电极判别导电类型材 料电极排列图质量判别4. 三极管三极管任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作5. 印刷线路板图印刷线路板图任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作6. 蜂鸣器蜂鸣器万用表万用表R1k电阻挡测量蜂鸣器两引脚电阻挡测量蜂鸣器两引

24、脚正常：正常：发声发声损坏：损坏：无声无声7. 按钮开关按钮开关（常开触点）（常开触点）按下：按下：闭合闭合松开：松开：断开断开 任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作元器件清单序序号号元器件名元器件名称称规格规格数数量量代代 号号备注备注1电阻器电阻器10k3R1R3棕黑黑红棕棕黑黑红棕2电阻器电阻器3002R4、R5橙黑黑黑棕橙黑黑黑棕3电阻器电阻器2k1R6红黑黑棕棕红黑黑棕棕4电阻器电阻器1k1R7棕黑黑棕棕棕黑黑棕棕5电阻器电阻器43k1R8黄橙黑红棕黄橙黑红棕6三极管三极管90141V17三极管三极管90131V2任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作8发光二极管发光二

25、极管5mmLED2V3、V4红、绿各一红、绿各一个个9集成电路集成电路74LS1381IC110集成电路集成电路74LS201IC211音乐芯片音乐芯片XC641IC312蜂鸣器蜂鸣器1Y13按钮开关按钮开关3S1S3常开常开14接线器接线器2线线1DY15印制电路板印制电路板1任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作元器件实物图元器件实物图任务任务5 5 三人表决器制作三人表决器制作实训操作实训操作2 2 组装电路组装电路 1. 焊接前准备工作焊接前准备工作（1）清点组件）清点组件（2）识别）识别74LS138、74LS20引脚引脚 识别识别LED、三极管、三极管、XC64极性极性（3）万用表检测，记录色环电阻）万用表检测，记录色环电阻（4）识别按钮、蜂鸣器、电源插口引脚）识别按钮、蜂鸣器、电源插口引脚（5）按印制电路板找焊接位置、三极管、）按印制电路板找焊接位置、三极管、XC64、