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时间:2018-07-12
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1、目录第一章技术指标1.1整体功能描述1.2系统结构要求1.3电气指标1.4扩展指标1.5设计条件第二章整体电路设计2.1设计原理2.1.1数据处理器的功能2.1.2控制器的功能2.1.3显示电路2.2建立算法流程图和ASM图.2.2.1算法流程图2.2.2ASM图2.3建立处理器明细表2.3.1分析2.3.2比较器2.3.3数据选择器2.3.4译码显示电路2.3.5分频器2.4控制器设计2.5定时器2.6秒信号产生电路第三章测试与调试3.1处理器3.2控制器3.3总图3.4实物图第四章试验小结和心得体会
2、-21-第一章技术指标1.1整体功能描述现代工业控制和微机系统中离不开数据处理器。时序比较器是数据处理器的一个部分,它能将输入的8421BCD码存储并进行比较,最终以十进制数显示其大小。时序比较器的功能是,用同一组输入端口分两次送入两组数据,经过比较显示出数值大的一组数据值。1.2系统结构要求: 时序比较器的总体结构框图如下图:RESET:开机后按复位键,低电平有效,整个系统复位。AJ:当一组数据(X3~X0)设置完毕后,按“确认”键后,输入的这组数据有效。Y1:Y1常亮,要求输入第一组数据,若闪亮,则
3、为第一组数据为大数。Y2:Y2常亮,要求输入第二组数据,若闪亮,则为第二组数据为大数。D3~D0:较大数输出端,驱动显示十进制数。 1.3电气指标(1)数据输入采用并行送数,系统先后收到两组8421BCD码后比较其大小,将大数输出,用十进制数显示出来。(2)显示时间5S~10S,显示结束电路自动清零,进入初始状态。(3)仅在开机后人工操作RESET开关,使RESET=0整机清零,整机立即进入工作状态;LED1点亮表示允许输入第一组数据Xa。(4)按一次AJ键,表示输入一脉冲信号,Xa被确认后LED
4、2点亮,表示允许输入第二组数据Xa。(5)再按一次AJ键,Xb被确认,电路立即比较大小,输出显示大数。(6)对比较结果:Xa>Xb,Xa=Xb或XaXb时,LED1闪亮;Xa5、出+5V。第二章整体电路设计2.1设计原理2.1.1数据处理器的功能(1)输入数据进行寄存,比较数据大小,选择比较结果。(2)大数送显示寄存器,通过译码器显示大数。同时比较器将结果送组合电路驱动两只发光二极管。2.1.2控制器的功能-21-(1)开机后接收RESET键的复位信号,使控制器处于初始状态。(2)确认按键送来的单脉冲信号使控制器由初始状态进入工作状态。(3)控制器根据自身工作状态来控制数据寄存器,接收输入数据和将寄存器中的数据比较结果显示出来。2.1.3显示电路显示电路二—十进制译码器电路输入6、数据为二进制码,显示为十进制数。二进制码转换为十进制数的电路,需要加修正电路,列出二—十进制数转换的真值表,找出其修正电路的特点。十进制数转换的真值表,找出其修正电路的特点。其参考电路见“课题十六数字式电缆对线器”中的“二、电路设计提示”。2.2建立算法流程图和ASM图2.2.1算法流程图-21-2.2.2ASM图2.3建立处理器明细表-21-2.3.1寄存器(1)A寄存器的功能1.保持、置数和清零。根据分析A寄存器的功能,选取74194芯片实现其三个功能比较器。从74194功能表可知,它有两个功能控制7、端M1M0,即:功能控制端的功能表如表3所示。同时74194芯片清零为异步清零。2.A寄存器的控制信号:RESET74194清零M1M0SETXa11所以M1M0=SETXaCR=RESET+T03.电路图:4.仿真:-21-3.结论:电路仿真结果完全符合设计要求。(2)B寄存器的功能1.从处理器明细表可知有3个功能:清零、保持和置数。同样采用74194实现。则M1=M0=SETXb,CR=RESET+T02.电路图:3.仿真:4.结论:电路仿真结果完全符合设计要求。2.3.2比较器a.选择7485芯片8、b.1.(A=B)i=1,(AB)i=0;-21-2.A3~A0接A寄存器的Q3~Q0;3.B3~B0接B寄存器的Q3~Q0;4.输出FA>B、FA<B、FA=B;A3~A0=B3~B0,则FA=B=1,FA>B=FA<B=0A3~A0>B3~B0,则FA>B=1,FA=B=FA<B=0A3~A0<B3~B0,则FA<B=1,FA=B=FA>B=0c.电路图:d.仿真:-21-e.结论:电路仿真结果完全符合设计要求。2.
5、出+5V。第二章整体电路设计2.1设计原理2.1.1数据处理器的功能(1)输入数据进行寄存,比较数据大小,选择比较结果。(2)大数送显示寄存器,通过译码器显示大数。同时比较器将结果送组合电路驱动两只发光二极管。2.1.2控制器的功能-21-(1)开机后接收RESET键的复位信号,使控制器处于初始状态。(2)确认按键送来的单脉冲信号使控制器由初始状态进入工作状态。(3)控制器根据自身工作状态来控制数据寄存器,接收输入数据和将寄存器中的数据比较结果显示出来。2.1.3显示电路显示电路二—十进制译码器电路输入
6、数据为二进制码,显示为十进制数。二进制码转换为十进制数的电路,需要加修正电路,列出二—十进制数转换的真值表,找出其修正电路的特点。十进制数转换的真值表,找出其修正电路的特点。其参考电路见“课题十六数字式电缆对线器”中的“二、电路设计提示”。2.2建立算法流程图和ASM图2.2.1算法流程图-21-2.2.2ASM图2.3建立处理器明细表-21-2.3.1寄存器(1)A寄存器的功能1.保持、置数和清零。根据分析A寄存器的功能,选取74194芯片实现其三个功能比较器。从74194功能表可知,它有两个功能控制
7、端M1M0,即:功能控制端的功能表如表3所示。同时74194芯片清零为异步清零。2.A寄存器的控制信号:RESET74194清零M1M0SETXa11所以M1M0=SETXaCR=RESET+T03.电路图:4.仿真:-21-3.结论:电路仿真结果完全符合设计要求。(2)B寄存器的功能1.从处理器明细表可知有3个功能:清零、保持和置数。同样采用74194实现。则M1=M0=SETXb,CR=RESET+T02.电路图:3.仿真:4.结论:电路仿真结果完全符合设计要求。2.3.2比较器a.选择7485芯片
8、b.1.(A=B)i=1,(AB)i=0;-21-2.A3~A0接A寄存器的Q3~Q0;3.B3~B0接B寄存器的Q3~Q0;4.输出FA>B、FA<B、FA=B;A3~A0=B3~B0,则FA=B=1,FA>B=FA<B=0A3~A0>B3~B0,则FA>B=1,FA=B=FA<B=0A3~A0<B3~B0,则FA<B=1,FA=B=FA>B=0c.电路图:d.仿真:-21-e.结论:电路仿真结果完全符合设计要求。2.
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