数字逻辑实验课件2011.5.31

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1、数字逻辑大实验设计要求实验要求2人一组，自由组合实验室提供10个参考题目，每个题目最多限选10个团队，超过10个抓阄决定。选题并不局限于这10个题目，这10个题目所要求的功能也可以上下浮动实验室提供一定数量的芯片、导线和一个实验台，要求每组的实验台和每个团队绑定。芯片只发放一次，在发下去的2个小时内请各位同学测试所发的芯片，如果有问题且不是人为破坏所致，可以更换实验要求实验分为设计时间（从现在开始至16周周三）、实现时间（从16周周三至17周周末，5-8次课，20-32个学时）、答辩验收时间（17周-18周，4次课）每人一份20页左右的设计报告（可以打印）答辩要求每个团队就所设计的

2、系统准备PPT，一个同学讲，一个同学演示，时间均不能超过5分钟大纲汽车尾灯控制器设计鉴向倍频逻辑电路设计病床呼叫系统拔河游戏机交通灯控制逻辑电路设计大纲家用电风扇控制逻辑电路设计十翻二运算电路设计数字电子钟逻辑电路设计复印机逻辑控制电路设计简易投币式自动售货机实验研究汽车尾灯控制器设计设计原理：汽车尾灯通常有四种状态：左转弯、右转弯、刹车、正常行车。通过设计可以在数字逻辑实验台上模仿这四种状态，并实现其控制电路。可以用两个按键来控制上述四种状态，用计数器、译码器、脉冲和一些逻辑电路来实现系统的控制功能，用LED作为输出模仿汽车尾灯。汽车尾灯控制器设计设计任务最低要求：由于汽车左转弯、

3、右转弯、刹车、正常行车时，所有尾灯点亮的次序和是否点亮是不同的，所以假设汽车尾灯只有这四种情况来设计一个控制电路。汽车正向行驶时，左右两侧的指示灯全部处于熄灭状态.汽车右转弯行驶时，右侧的3个指示灯按右循环顺序点亮。汽车左转弯行驶时，左侧的3个指示灯按左循环顺序点亮。汽车临时刹车时，左右两侧的指示灯同时处于闪烁状态。鉴向倍频逻辑电路设计设计原理：倍频电路倍频电路的倍频系数因设计要求不同而异。四倍频的含义即：输入信号变化一个周期使输出信号变化四个周期，输出信号频率提高为输入信号频率的四倍。该电路的输入信号是两个相差为90度的方波信号，分别表示为A和B，如图所示。显然，在方波信号变化的一

4、个周期内，A、B两信号共有四个“沿”，四倍频电路的设计关键，就在于检出这四个“沿”，实现四倍频。输出信号如图所示，分别用M1、M2、M3、M4表示。四倍频原理波形ABM1M2M3M4鉴向倍频逻辑电路设计设计原理：鉴向电路由于输入信号A、B之间相位关系发生变化而使鉴向电路的输出发生变化。这种线路设计方法一般有两种，一种是在电路中设计两路输出，一路输出脉冲信号，另一路输出方向信号；另一种则是在电路中设计两路输出，一路输出正向脉冲，如A超前B时该路有脉冲输出，另一路输出反向脉冲，如A滞后B时，该路有脉冲输出。A、B两相信号经四倍频及鉴向电路处理后，便可获得能鉴别A、B两信号的相位关系(超前

5、或滞后)的四倍频脉冲信号。鉴向倍频逻辑电路设计设计任务要求：1.采用正、负脉冲输出方法设计鉴向倍频电路。2.用JK触发器构成分相电路，利用标准信号发生器发出的时钟信号产生A、B两个信号，并用双向开关控制A、B相位的超前及滞后关系。3.设计2位计数、译码显示电路，用此电路对鉴向输出脉冲计数并显示，并通过双向开关改变A、B相位的超前、滞后关系，观察其变化。病床呼叫系统设计原理：本实验能对5张病床进行统一监护，能够对不同优先级的呼叫进行优先响应处理，对发出呼叫的病床有灯进行提示，还能显示优先级最高的呼叫号，并发出5秒的呼叫声（用一个闪烁的指示灯模拟），当护士接收到信号，按下复位键时显示管被

6、清零。该设计可用优先编码器、计数器、译码器、触发器和基本逻辑门电路来实现。病床呼叫系统设计任务和要求：1.用5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，5个呼叫优先级不同；2.用一个数码管显示呼叫信号的号码；没有呼叫信号时显示0；有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号，并发出5秒的呼叫声（用一个闪烁的指示灯模拟），其它呼叫用指示灯显示；当护士接受到信号，按下复位键时显示管被清零。拔河游戏机设计原理：电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。由一排LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。游戏双方各拥有一个比赛时使用的按钮,当参与者不停的按动按钮的时候就产生脉冲,谁快

7、产生的脉冲就多,这样由甲乙双方通过按扭开关使发光的LED管向一方的终点移动，双方通过按扭输入信号，使得计数电路分别实现加减计数功能，当移动到某方的最后一个LED管时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。甲乙通过输入单脉冲，用可逆计数器实现加减，通过七段数码管实现电路的记分功能，并实现双方赢盘数的自动统计。用开关设计的裁判可以实现电路的清零功能。拔河游戏机设计任务和要求：比赛开始时，由裁判下达命令后，甲乙双方才能输入信号，否则，由于电路具有自锁功能，使输入信号