数字电子技术应用基础 教学课件1 作者 赵景波第9章.ppt

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1、了解数字电路的调试方法了解数字电路的故障及排除方法本章学习要求第9章数字电路的综合训练9.1数字电路系统的功能分析9.2数字电路系统的调试9.3数字电路故障的诊断与排除9.4综合实训1抢答器的分析与设计9.4综合实训2数字万用表的总装小结习题本章大纲9.1数字电路系统的功能分析为了说明数字电路系统功能分析的方法，下面以出租车计费器电路和数字抢答器电路进行分析。9.1.1出租车计费器电路1．出租车计费器电路原理框图出租车计费器电路原理框图9.1.1出租车计费器电路2．里程计费电路里程计费电路9.1.1出租车计费器电路3．等候时间计费电路等候时间计费电路9.1.1出租车计费

2、器电路4．计数、锁存、显示电路计数、锁存、显示电路9.1.1出租车计费器电路4．计数、锁存、显示电路计数、锁存清零信号的时序图9.1.1出租车计费器电路5．时钟电路时钟电路9.1.2数字抢答器电路数字抢答器原理框图如图所示。数字抢答器原理框图9.1.2数字抢答器电路数字抢答器原理框图如图所示。数字抢答器原理框图9.1.2数字抢答器电路1．抢答电路抢答电路9.1.2数字抢答器电路2．定时电路定时电路9.1.2数字抢答器电路3．报警电路报警电路9.1.2数字抢答器电路4．时序控制电路时序控制电路9.2数字电路系统的调试数字电路系统设计完成后，一个重要的步骤是调试。这一步是对

3、设计内容的检验，也是设计修改的实践过程，是理论知识和实践知识综合应用的重要环节。调试的目标是使设计电路满足设计的功能和性能指标，并且达到系统要求的可靠性、稳定性、抗干扰能力。9.2.1电路调试的一般步骤（1）不通电检查（2）直观检查（3）通电检查（4）按功能模块分别进行调试（5）先静态调试，然后电平测试，最后动态调试（6）整机联调（7）性能指标的测试（8）环境试验9.2.2电路调试的问题数字电路中的信号基本上是逻辑信号，其基本的调试步骤如下。①首先调整振荡电路，确保能够为其他电路提供准确标准的时钟信号。②调整控制电路，确保分频器、节拍信号发生器等控制信号产生电路能正常工

4、作，以便为其他各部分电路提供控制信号，保证电路正常而有序地工作。③调整信号处理电路，例如，寄存器、计数器、选择器、编码器和译码器等电路。这些电路调整好后，再相互连接检查电路的逻辑功能。④调整接口电路、驱动电路及输出电路、执行器件或机构等，确保数字系统正常的工作。9.2.2电路调试的问题影响数字电路正常工作的常见问题有如下几个。①因电路延时或逻辑设计带来的竞争冒险。②组合逻辑电路输出中的“毛刺”脉冲。③负载过重而导致的TTL电平偏差。④元器件选择的问题。⑤时序逻辑电路的时序关系错误。9.3数字电路故障的诊断与排除电路故障是指电路的异常工作状态。在数字电路系统进行安装调试过

5、程中，或者数字电路系统使用很长时间以后，电路出现故障是不可避免的。因此，要求同学们必须掌握数字电路故障的诊断方法。1．故障诊断与排除的一般步骤进行数字电路故障诊断应对数字电路的常用电路类型及工作原理了解，对常用的数字电路元器件的性能、特点要知道，同时还要掌握常用仪器的使用方法。故障诊断与排除的一般步骤如下。①了解故障情况。②检查和分析故障。③处理故障。9.3数字电路故障的诊断与排除2．数字电路的故障原因一般来说，有3方面的原因产生问题（故障），即：器件故障、接线错误、设计错误。3．数字电路故障的类型数字电路的故障原因不同，可以分成如下几个类型。（1）内部故障和外部故障（

6、2）逻辑故障和非逻辑故障电路中某节点的逻辑值与规定的逻辑值相反，该故障为逻辑故障，除逻辑故障以外的所有故障都是非逻辑故障。（3）永久性故障和暂时性故障（4）固定故障和固定开路故障（5）桥接故障（6）集成电路的软故障9.3数字电路故障的诊断与排除4．故障查找的常用方法数字电路故障查找不仅要有一个科学的逻辑检查程序，还要有定义的方法和手段才能快速查明故障原因，找到故障的部位。（1）直接观察法（2）参数检测法（3）仪器测试法（4）替代法（5）波形观测法（6）短路法（7）分割法（8）对比法（9）信号注入法9.4综合实训1抢答器的分析与设计一实训目的1.熟悉数字系统设计的一般方法

7、；2.掌握数字抢答器的设计；3.熟悉元器件及逻辑部件的应用。视频：抢答器的分析与设计二设计要求设计一个多路智力竞赛抢答器，可同时供8名选手参加比赛，并具有定时抢答功能。（1）可供8名选手进行抢答，每人1个按钮；（2）开始抢答后，除第一抢答者的按钮外，其他抢答按钮不起作用。（3）设置一个主持人操作的开关，有“复位”和“开始”功能，“复位”时不能抢答；（4）主持人置开关为“开始”后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，该参赛者对应的指示灯亮，并用数码管显示抢答者的编号；（5）设置定时电路，开始抢答后，9秒内未抢答，自动锁定抢答器，如9秒