【文章內(nèi)容簡介】 示。計數(shù)后鎖存器的輸出與比較器的輸入接線。只要鎖存器的百位數(shù)為 1，十位數(shù)為 5，則上比較器輸出為高電平、紅色的發(fā)光二極管被點亮。同理，當鎖存器的百位為 0，十位數(shù)小于等于 5 時，下片比較器的 EQ 端為高，PGRQN 端為低，經(jīng)反相和與門后輸出為高，則對應(yīng)的發(fā)光二極管點亮，從而完成用于高位和低位的比較而構(gòu)成的超限聲光報警。圖 29 比 較 器 超 限 聲 光 報 警 電 路表 21 74686 比 較 端 的 設(shè) 置上 片 74686 下 片 74686P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P00 0 0 1 0 1 0 1 百 位 為 1 十 位 為 “5”P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P00 0 0 1 0 1 0 1 百 位 為 0 十 位 為 “5” QP 輸 出 為 1 QP 輸 出 為 1 完 成 高 限 比 較 完 成 底 限 比 較 路 原 理 圖 繪 制 及 電 路 板 設(shè) 計 主 要 元 器 件 的 介 紹 與門 74LS0874LS08 是四個二輸入的與門，其芯片性能和 74LS20 相似，只是引腳的數(shù)量不同，故在這里簡單介紹下其芯片的邏輯功能。由于 74LS08 管腳圖如圖如圖 210 所示，其四個相同的二輸入與門，故簡單介紹其中一個與門的邏輯功能，其中一個輸入邏輯與門的邏輯表格如表 22所示 圖 211 74LS08 管腳圖圖 210 74LS08 管腳圖表 22 74LS08 邏輯表 74LS121 引 腳 圖 管 腳 功 能 表74LS121 芯片是一種常用的非重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，常用在各種數(shù)字電路和單片機系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)之中，下面我就給大家介紹一下這個集成電路的一些參數(shù)與應(yīng)用技術(shù)等資料。他采用了施密特觸發(fā)輸入結(jié)構(gòu)，這使得 74LS121 的抗干擾能力大大的加強,下面是管腳圖和邏輯符號如圖 211 及其真值表 23。74LS08 圖 211 74LS121 引腳圖表 23 74LS121 真值表 十 進 制 計 數(shù) 器 74LS16074ls160 中文資料內(nèi)容說明：74ls160 是十進制同步計數(shù)器（異步清除）簡要說明：74ls160 為可預(yù)置的十進制同步計數(shù)器，共有 54/74160 和 54/74LS160 兩種線路結(jié)構(gòu)型式，其主要電特性的典型值如下：型號 FMAX PDCT54160/CT74160 32MHz 305mWCT54LS160/CT74LS160 32MHz 93mW160 的清除端是異步的。當清除端/MR 為低電平時，不管時鐘端 CP 狀態(tài)如何，即可完成清除功能。160 的預(yù)置是同步的。當置入控制器/PE 為低電平時，在 CP 上升沿作用下，輸出端 Q0－ Q3 與數(shù)據(jù)輸入端 P0－ P3 一致。對于 54/74160，當 CP 由低至高跳變或跳變前，如果計數(shù)控制端 CEP、CET 為高電平，則/PE 應(yīng)避免由低至高電平的跳變，而 54/74LS160 無此種限制。 74ls160 的計數(shù)是同步的，靠 CP 同時加在四個觸發(fā)器上而實現(xiàn)的。當 CEP、CET 均為高電平時，在 CP 上升沿作用下 Q0－Q3 同時變化，從而消除了異步計數(shù)器中出現(xiàn)的計數(shù)尖峰。對于 54/74160，只有當 CP 為高電平時，CEP、CET 才允許由高至低電平的跳變，而 54/74LS160 的 CEP、CET 跳變與 CP 無關(guān)。160 有超前進位功能。當計數(shù)溢出時，進位輸出端（TC）輸出一個高 路 原 理 圖 繪 制 及 電 路 板 設(shè) 計電平脈沖，其寬度為 Q0 的高電平部分。在不外加門電路的情況下，可級聯(lián)成 N 位同步計數(shù)器。對于 54/74LS160，在 CP 出現(xiàn)前，即使 CEP、CET、/MR 發(fā)生變化，電路的功能也不受影響。管腳引出端如圖 215 符號：TC 進位輸出端，CEP 計數(shù)控制端，Q0－Q3 輸出端，CET 計數(shù)控制端。圖 215 74LS160 管腳圖 74377 觸發(fā)器雙2 位D 觸發(fā)器74LS377 為八 D 邊沿觸發(fā)器，其主要電特性的典型值如 表 24（具體廠家有可能不是完全一至）： 表24 74377主要電特性的典型值 型號 fm PD 54/74LS377 40MHz 85mW 當允許控制端/E 為低電平時，時鐘端（CP）脈沖上升沿作用下，輸出端Q 與數(shù)據(jù)端D 相一致。當CP 為高電平或者低電平時，D 對Q 沒影響。其管腳圖如圖216所示，邏輯圖如圖217所示。引出端符號： /E 允許控制端（低電平有效） D0~D7 數(shù)據(jù)輸入端 Q0~Q7 數(shù)據(jù)輸出端 CP 時鐘輸入端（上升沿有效）圖 216 74377 管腳圖圖 217 74377 邏輯圖極限值：電源電壓 7V ，輸入電壓 7V 工作環(huán)境溫度： 74LS377 0~70℃ ，存儲溫度65~150℃ 七段譯碼器 74LS4774LS47 是 BCD7 段數(shù)碼管譯碼器 /驅(qū)動器，74LS47 的功能用于將 BCD 碼轉(zhuǎn)化成數(shù)碼塊中的數(shù)字,通過它解碼，可以直接把數(shù)字轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管的顯示數(shù)字，從而簡化了程序，節(jié)約了單片機的 IO 開銷。因此是一個非常好的芯片！但是由于目前從節(jié)約成本的角度考慮，此類芯片已較少用，大部份情況下都是用動態(tài)掃描數(shù)碼管的形式來實現(xiàn)數(shù)碼管顯示。顯示譯碼器是用于驅(qū)動數(shù)碼管顯示數(shù)字或字符的組合邏輯組件。與七段字符顯示器相應(yīng)的顯示譯碼器有 BCD 碼—七段譯碼器和 BCD 碼—十進制譯碼器兩類。由半導(dǎo)體三極管驅(qū)動電路如圖 218 如下： 路 原 理 圖 繪 制 及 電 路 板 設(shè) 計圖 218 七段數(shù)碼管圖由于顯示器件種類很多，因而顯示譯碼器有多種型號。這里只介紹用于驅(qū)動七段半導(dǎo)體數(shù)碼管的半導(dǎo)體數(shù)碼管有共陽極和共陰極兩種結(jié)構(gòu)，因而與之對應(yīng)的七段譯碼器有低電平輸出和高電平輸出兩類。輸出有效電平為低電平的 BCD 碼—七段譯碼器有：74474LS47 和 74LS247 等，輸出有效電平為高電平的 BCD 碼—七段譯碼器有：74474LS48 和 74LS248 等。則從圖 219 所示 Ya~Yg 與 AAAA0 之間的邏輯關(guān)系為：?????????01223012 0120220310210233AYAYgfedcba 圖 219 BCD七段顯示譯碼器 7447 的邏輯圖 鎖相器 CD4046 CD4046 是通用的 CMOS 鎖相環(huán)集成電路，其特點是電源電壓范圍寬（為3V－ 18V），輸入阻抗高 (約 100MΩ)，動態(tài)功耗小，在中心頻率 f0 為 10kHz 下功耗僅為 600μW ，屬微功耗器件。 CD4046 鎖相的意義是相位同步的自動控制,功能是完成兩個電信號相位同步的自動控制閉環(huán)系統(tǒng)叫做鎖相環(huán) ,簡稱 PLL。它廣泛應(yīng)用于廣播通信、頻率合成、自動控制及時鐘同步等技術(shù)領(lǐng)域。鎖相環(huán)主要由相位比較器（PC）、壓控振蕩器（VCO）。低通濾波器三部分組成,如圖 220 所示。圖 220 鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)框圖圖 221 CD4046 內(nèi)部電原理框圖CD4046 工作原理如圖 221：輸入信號 Ui 從 14 腳輸入后，經(jīng)放大器 A1 進行放大、整形后加到相位比較器Ⅰ、Ⅱ的輸入端，圖 3 開關(guān) K 撥至 2 腳，則比較器Ⅰ將從 3 腳輸入的比較信號 Uo 與輸入信號 Ui 作相位比較，從相位比較器輸出的誤差電壓 UΨ 則反映出兩者的相位差。UΨ 經(jīng) RR4 及 C2 濾波后得到一控制電壓 Ud 加至壓控振蕩器 VCO 的輸入端 9 腳，調(diào)整 VCO 的振蕩頻率 f2，使 f2 迅速逼近信號頻率 f1。VCO 的輸出又經(jīng)除法器再進入相位比較器Ⅰ，繼續(xù)與 Ui 進行相位比較，最后使得 f2＝f1，兩者的相位差為一定值，實現(xiàn)了相位 路 原 理 圖 繪 制 及 電 路 板 設(shè) 計鎖定。若開關(guān) K 撥至 13 腳，則相位比較器Ⅱ工作，過程與上述相同，不再贅述。圖 222 為 CD4046 的引腳排列，采用 16 腳雙列直插式，各管腳功能：圖 222 CC4046 管腳圖1 腳相位輸出端，環(huán)路人鎖時為高電平，環(huán)路失鎖時為低電平； 2 腳相位比較器 I 的輸出端 ；3 腳比較信號輸出端 ；4 腳壓控振蕩器輸出端 ；5 腳禁止端，高電平禁止； 6 7 腳外接振蕩電容 ；8 16 腳電源的負端和正端 ；9 腳壓控振蕩器的控制端 ；10 腳解調(diào)輸出端，用于 FM 解調(diào) ； 11 12 腳外接振蕩電阻 ；13 腳比較器 II 輸出端；14 腳信號輸入端 ；15 內(nèi)部獨立的齊納穩(wěn)壓管負極。 二進制 12 位串行計數(shù)器 CD4040CD4040 如圖 223 是 12 位二進制串行計數(shù)器，所有計數(shù)器位為主從觸發(fā)器。計數(shù)器在時鐘下降沿進行計數(shù)，CR 為高電平時，對計數(shù)器進行清零。由于在時鐘輸入端使用斯密特觸發(fā)器，對脈沖上升和下降時間無限制。所有輸入和輸出均經(jīng)過緩沖。圖 223 CD4040 集成電路圖 路 原 理 圖 繪 制 及 電 路 板 設(shè) 計 PROTEL 99SE 的 簡 介隨著計算機在國內(nèi)的逐漸普及，EDA 軟件在電子行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛，但和發(fā)達國家相比，我國的電子設(shè)計水平仍然存在著相當大的差距，而中國隨著加入 WTO，電子行業(yè)必將會受到較大沖擊，許多從事電子設(shè)計工作的人員對EDA 軟件開始逐漸熟悉常用的 EDA 軟件?！　rotel 是 Alitum 公司在 20 世紀 80 年代末推出的 EDA 軟件，在電子行業(yè)的 CAD 軟件中，它當之無愧地排在眾多 EDA 軟件的前面，是電子設(shè)計者的首選軟件，較早地在國內(nèi)開始被接受。早期的 Protel 主要作為印制板自動布線工具是用，運行在 DOS 環(huán)境，對硬件的要求很低，功能也較少，只有電路原理圖繪制與印制板設(shè)計功能，其印制板自動布線的不同率也很低。隨著技術(shù)的不斷進步，Alitum 公司陸續(xù)推出了 Protel Windows 版本， Protel98，Protel99，Protel2022，和最新的 Protel2022?！　”敬卧囼炗玫氖?Protel99SE，Protel99SE 是一款基于 WinNT/2022/XP 操作系統(tǒng)的全 32 位電子設(shè)計系統(tǒng)軟件，是 Altium 公司最新的板卡級設(shè)計軟件，它提供了一套完全集成的設(shè)計，可以讓設(shè)計者選擇恰當?shù)脑O(shè)計方案，很容易的將設(shè)計從概念形成最終的板設(shè)計。Protel99SE 以項目的概念為中心，便于整個設(shè)計的所有文檔的同步和整個項目的數(shù)據(jù)完整。它整合了電路原理圖的設(shè)計、電路仿真、FPGA 設(shè)計、信號完整性分析的功能。另外，Protel99 還具有強大的管理功能，良好的設(shè)計平臺，完全可自定義的用戶環(huán)境，因而設(shè)計者的設(shè)計速度能大大提高，設(shè)計也更加靈活。 PROTEL 原 理 圖 的 設(shè) 計 原 則 步 驟 路 原 理 圖 繪 制 及 電 路 板 設(shè) 計1） 按照設(shè)計流向擺放文件，設(shè)計流向可以使信號流向，也可以是以某個元件為中心元件來擺放外圍電路。2） 同一模塊中的元件靠近放置，不同模塊的元件分開放置，并加以標識。3） 導(dǎo)線不可有過多的交叉，充分利用總線和端口。原理圖設(shè)計大致分為以下 7 個步驟。 電路設(shè)計草圖 繪制原理圖 原理圖后處理 輸出原理圖 印制板布局及布線 設(shè)計規(guī)則檢查，電連接關(guān)系檢查3 電 路 原 理 圖 繪 制 及 電 路 板 設(shè) 計 輸出印制板版圖 新建數(shù)據(jù)庫 Protel 軟件中，首先新建一個新的設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件，依次要建立后綴名為“” 、 “” 和“”的文件等，然后才能在這些設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件中建立各種設(shè)計文件、繪制原理圖。 放置元器件放置元器件有兩種方法，一是可以通過瀏覽器放置元器件是最直觀的方法；另外還可以通過菜單命令放置元器件是一種比較快捷的方法。1）單擊設(shè)置管理器下的“Browse”項目右邊的向下按鈕，在出現(xiàn)的下拉菜單中單擊“Librarids”選項。在“Browse”項目下面的列表框中找到需要的元器件庫，本課題涉及的元件庫主要為 Miscellaneous ,Protel DOS schematic ，如圖 31 所示。需要用到可以單擊向下或則向上按鈕及拖動條翻頁，在“Filte”下面的列表框中找到需要的元器件型號，在找到需要的元器件型號后，單擊該元器件名稱即可選定該元器件，然后移到繪圖區(qū)點一下就行了。例如要繪制 74LS373,只需要輸入 74LS373 即可找到 74LS373對應(yīng)的元器件。圖 31 元器件庫的選擇 2） 通過菜單命令放置元器件在原理圖瀏覽器啟動的情況下，單擊設(shè)置管理器下的“Browse”項目右邊的向下按鈕，在出現(xiàn)的下拉菜單中選中 “Libraries”然后快速按兩次鍵 P，隨后在出現(xiàn)如圖 32 所示的對話框，在對話框中的 Lib Ref” 中輸入鎖存器的名稱（74LS377） 。單擊“ok”即可選中庫中有的所需元器件，在工作面上顯示如圖 33 所示的圖形。圖 32 元器件選擇器件圖圖 33 74LS373 管腳圖調(diào)整元器件位置在放置好元器件后，可能