数字电子技术基础 第11章new

《数字电子技术基础 第11章new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第11章数字系统设计实例第11章数字系统设计实例11.1数字系统设计的描述方法11.2数字系统设计实例第11章数字系统设计实例11.1数字系统设计的描述方法11.1.1方框图①提高了系统结构的可读性和清晰度。　②容易进行结构化系统设计。　③便于对系统进行修改和补充。　④为设计者和用户之间提供了交流的手段和基础　第11章数字系统设计实例方框图描述法是在矩形框内用文字、表达式、符号或图形来表示系统的各个子系统或模块的名称和主要功能。矩形框之间用带箭头的线段相连接，表示各子系统或模块之间数据流或控制流的信息通道。图上的一条连线可表示实际电路间的一条或多条连接线，连线旁的文字或符

2、号可以表示主要信息通道的名称、功能或信息类型。箭头指示了信息的传输方向。方框图是系统设计的初步，其设计是一个自顶向下、逐步细化的过程。第11章数字系统设计实例【例11-1】设计一个数据采集系统方框图。　解：①根据题意先画出系统的粗框图如图11-1(a)所示。该框图定义和描述了系统从输入到输出的基本功能模块和实现的一般过程。　②在对系统的数据和控制信息进行分析和定义后将系统框图作进一步的分解和细化。图11-1(b)为第一步的分解图。③系统框图中的输入、输出只是一般意义的输入和输出，输入信号在A/D转换前一般要进行放大或衰减处理，输出的方式根据要求可以是显示或进一步的后处理等

3、。图11-1(c)　为输入、输出进一步明确后的方框图。第11章数字系统设计实例图11-1数据采集系统框图第11章数字系统设计实例11.1.2时序图【例11-2】用时序图描述数据采集系统控制数据写入、读出存储器的时间关系。　解：该系统存储器的数据写入、读出的时序主要由控制功能模块产生，写入存储器的数据由A/D转换器提供，其时间顺序如下：　首先给A/D发出启动命令START。START为高电平有效，当START下降沿来到时开始进行A/D转换。　EOC为A/D转换器的转换结束信号，输出高电平有效。在START上升沿后1~8个时钟周期内，EOC变为低电平时，标志A/D正在进行转换

4、，当A/D转换结束时，EOC由低变为高，控制电路向A/D发出输出允许信号后，A/D转换的数据便可以送出。第11章数字系统设计实例存储器的写命令WR为低电平有效，当控制电路向存储器发出写命令WR后，便可以将A/D送出的数据写入存储器。存储器写完数据后，控制电路再向存储器发RD读出命令。当RD为低电平有效时，便可以从存储器读出数据。图11-2例11-2工作时序图第11章数字系统设计实例11.2数字系统设计实例11.2.1定时电路的设计【例11-3】设计定时电路，要求该电路实现以下功能：　(1)可任意设置定时的小时、分。　(2)数码管显示减计数过程的时间，可显示小时、分、秒。(

5、3)定时结束报警。第11章数字系统设计实例解：①定时电路的方框图描述。根据定时电路的设计要求，我们把该电路的工作过程分为三步进行：首先设置需要定时的时间；然后启动定时计数器开始计时，计时采用倒计时的方式工作，同时显示倒计时的时间；最后当定时结束时产生报警信号，用发光二极管指示定时结束。图11-3定时电路框图第11章数字系统设计实例②系统组成及基本原理。定时电路原理图如图11-4所示，该电路由振荡器、计数器、时间显示、定时控制、定时时间设置几个部分组成。　·定时时间设置。时间设置电路可实现小时和分的设置。由于采用减计数方式，设置的时间就是需要的定时时间。小时的设置通过直接置

6、A7、A8两计数器的数据置数端D12~D7。因为一天只有24小时，小时的最高位只为2，因此A7计数器的C、D端接地。如需要更长的定时时间，对C、D端置数即可。第11章数字系统设计实例图11-4定时电路原理图第11章数字系统设计实例分的设置有两个过程：计数开始前为人工预置定时时间的分，此时S1=0，A13导通，A14断开，人工预置的时间分钟通过A13数据总线驱动器的D6~D0送入A9、A10计数器的数据端。计数开始时，S1=1,A13断开，人工预置的分钟数据就不能通过A13送入A9、A10分计数器的数据端。在减计数的过程中，如果小时计数器A7、A8不为0，每当A7、A8减1

7、计数，分计数器就要从59减到0。由于A14的使能端接A9的借位端，当A9、A10分计数器减到0时，A14导通使A9、A10自动设置到59。第11章数字系统设计实例·计数、显示、分频。计数器是整个定时系统的主要部分。由6块十进制加减计数器74LS168构成减法计数器。小时计数器的模值为24，分和秒计数器的模值都是60。计数器的输出通过数码管驱动译码器A1~A6去驱动共阴极数码管显示时间，显示的时间值为时、分、秒。计数器的计数时钟频率为1Hz，由晶体振荡器产生的32768Hz时钟，经过A17、A18两片计数器215分频得到。第11