【正文】 比如CBA接011測(cè)量頻率的時(shí)候，~，那么。也就是Q1的輸出信號(hào)高電平持續(xù)的時(shí)間為10ms，那么這個(gè)信號(hào)可以用來導(dǎo)通閘門和關(guān)閉閘門。4017是5位計(jì)數(shù)器，具有10個(gè)譯碼輸出端，CP，CR，INH輸入端，時(shí)鐘輸入端的施密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對(duì)輸入時(shí)鐘脈沖上升和下降時(shí)間無限制，INH為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。當(dāng)CBA輸入001時(shí)74151輸出的方波的頻率是1Hz；當(dāng)CBA輸入010時(shí)74151輸出的方波的頻率是10Hz；當(dāng)CBA輸入011時(shí)74151輸出的方波的頻率是100Hz；這里我們以輸出100Hz的信號(hào)為例。圖32 1kHz的方波分頻后波形圖2閘門電路設(shè)計(jì) 如圖33所示，通過74151數(shù)據(jù)選擇器來選擇所要的10分頻、100分頻和1000分頻。連接至下一計(jì)數(shù)器的EN輸入端可實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)，同時(shí)后者的CP輸入保持低電平。4518為雙BCD加計(jì)數(shù)器，由兩個(gè)相同的同步4級(jí)計(jì)數(shù)器構(gòu)成，計(jì)數(shù)器級(jí)為D型觸發(fā)器，具有內(nèi)部可交換CP和EN線，用于在時(shí)鐘上升沿或下降沿加計(jì)數(shù)，在單個(gè)運(yùn)算中，EN輸入保持高電平，且在CP上升沿進(jìn)位，CR線為高電平時(shí)清零。在R1和R3之間接了一個(gè)10K的電位器便于在后面調(diào)節(jié)使得555能夠產(chǎn)生非常接近1KHz的頻率?？刂齐娐罚嚎刂齐娐防锩嬉a(chǎn)生計(jì)數(shù)清零信號(hào)和鎖存控制信號(hào)。在計(jì)數(shù)的時(shí)候數(shù)碼管不顯示數(shù)字。這對(duì)后面的測(cè)量精度起到?jīng)Q定性的作用。在電路中引進(jìn)電位器來調(diào)節(jié)振蕩器產(chǎn)生的頻率。閘門時(shí)間要求非常準(zhǔn)確，它直接影響到測(cè)量精度，在要求高精度、高穩(wěn)定度的場(chǎng)合，通常用晶體振蕩器作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基信號(hào)。由于被測(cè)信號(hào)范圍為1Hz~1MHz，如果只采用一種閘門脈沖信號(hào)，則只能是10s脈沖寬度的閘門信號(hào)，若被測(cè)信號(hào)為較高頻率，計(jì)數(shù)電路的位數(shù)要很多，而且測(cè)量時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)給用戶帶來不便，所以可將頻率范圍設(shè)為幾檔： 1Hz~999Hz檔采用1s閘門脈寬；~；~。用時(shí)間Tx來表示：Tx=NTs式中：Tx為被測(cè)信號(hào)的周期；N為計(jì)數(shù)器脈沖計(jì)數(shù)值；Ts為時(shí)基信號(hào)周期。將方波的脈寬作為閘門導(dǎo)通的時(shí)間，在閘門導(dǎo)通的時(shí)間里，計(jì)數(shù)器記錄標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基信號(hào)通過閘門的重復(fù)周期個(gè)數(shù)。周期測(cè)量：，即將被測(cè)信號(hào)經(jīng)整形、二分頻電路后轉(zhuǎn)變?yōu)榉讲ㄐ盘?hào)。時(shí)基信號(hào)有555定時(shí)器構(gòu)成一個(gè)較穩(wěn)定的多諧振蕩器，經(jīng)整形分頻后，產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)基信號(hào)，作為閘門開通的基準(zhǔn)時(shí)間。頻率測(cè)量：。當(dāng)輸入信號(hào)電壓幅度較大時(shí)，通過輸入衰減電路將電壓幅度降低。在整形之前由于不清楚被測(cè)信號(hào)的強(qiáng)弱的情況。假設(shè)閘門脈沖寬度加至10s，則閘門導(dǎo)通期間可以計(jì)數(shù)5次，由于數(shù)值5是10s的計(jì)數(shù)結(jié)果，故在顯示之間必須將計(jì)數(shù)值除以10.整體方框圖及原理輸入電路：由于輸入的信號(hào)可以是正弦波，三角波。范圍內(nèi)。的誤差要求。量級(jí)，則要求閘門信號(hào)的精度為10 ??量級(jí)。讓被測(cè)信號(hào)送入閘門電路，當(dāng)1s閘門脈沖到來時(shí)閘門導(dǎo)通，被測(cè)信號(hào)通過閘門并到達(dá)后面的計(jì)數(shù)電路（計(jì)數(shù)電路用以計(jì)算被測(cè)輸入信號(hào)的周期數(shù)），當(dāng)1s閘門結(jié)束時(shí)，閘門再次關(guān)閉，此時(shí)計(jì)數(shù)器記錄的周期個(gè)數(shù)為1s內(nèi)被測(cè)信號(hào)的周期個(gè)數(shù)，即為被測(cè)信號(hào)的頻率。呼叫顯示模塊5秒呼叫模塊復(fù)位按扭鎖存優(yōu)先顯示模塊病房圖2 病房呼叫系統(tǒng)的邏輯方框圖課題十五 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)，要求可以測(cè)量方波、正弦波、三角波的頻率并以四位十進(jìn)制數(shù)字顯示二、可選用器件型號(hào)名稱及功能數(shù)量NE555定時(shí)器1片741518選1數(shù)據(jù)選擇器2片74153雙4選1數(shù)據(jù)選擇器2片7404六反向器1片4518十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器2片74132四2輸入與非門（有施密特觸發(fā)器）1片74160十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器3片C392數(shù)碼管3片4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器/脈沖分配器1片45114線－七段所存譯碼器/驅(qū)動(dòng)器3片TL0841片10K電位器1片電阻電容撥盤開關(guān)1個(gè)三、設(shè)計(jì)方案提示在測(cè)試電路中設(shè)置一個(gè)閘門產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生脈沖寬度為1s的閘門信號(hào)。模擬病房號(hào)通過優(yōu)先編碼器顯示優(yōu)先級(jí)最高的病床號(hào)。病房呼叫系統(tǒng)的邏輯門電路如圖2所示。系統(tǒng)工作流程圖如圖1所示。呼叫信號(hào)控制晶閘管從而控制病房報(bào)警燈的關(guān)亮。二、設(shè)計(jì)方案提示用鎖存器鎖存，再用一個(gè)8線3線優(yōu)先編碼器74LS148D對(duì)病房號(hào)編碼，再用譯碼器74LS48D譯出最高級(jí)的病房號(hào)。，有多個(gè)病人同時(shí)呼救時(shí)，系統(tǒng)優(yōu)先顯示最高級(jí)別的呼救編號(hào)，級(jí)由0~7逐級(jí)遞減，0級(jí)為最高級(jí)。當(dāng)一方取勝時(shí)，該方終端指示燈發(fā)亮，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，使相應(yīng)的計(jì)數(shù)器進(jìn)行加一計(jì)數(shù)，于是就得到了雙方取勝次數(shù)的顯示，若1位數(shù)不夠，則進(jìn)行2位數(shù)的級(jí)連。（5）.勝負(fù)顯示：由計(jì)數(shù)器CC4518和譯碼顯示器構(gòu)成。當(dāng)亮點(diǎn)移到任何一方的終端時(shí)，判該方為勝，此時(shí)雙方的按鍵均宣告無效。從譯碼器的輸出Y0～Y15中選9個(gè)輸出經(jīng)非門74LS32接燈泡，這樣，當(dāng)譯碼器輸出為低電平時(shí)，燈泡的輸入為高電平故電燈泡點(diǎn)亮。經(jīng)RS觸發(fā)器后再經(jīng)與門和與非門，以達(dá)到整形的目的。R=0,S=1時(shí)，使觸發(fā)器置0，或稱復(fù)位。S=0,R=1使觸發(fā)器置1，或稱置位。當(dāng)R=S=0時(shí)，則Q=0,Q=1,觸發(fā)器置1。如圖所示。當(dāng)清零信號(hào)RD＝1時(shí)，不管時(shí)鐘脈沖的狀態(tài)如何,計(jì)數(shù)器的輸出將被直接置零；當(dāng)RD＝0,LD＝0時(shí)，不管時(shí)鐘脈沖的狀態(tài)如何，將立即把預(yù)置數(shù)數(shù)據(jù)輸入端A、B、C、D的狀態(tài)置入計(jì)數(shù)器的QA、QB、QC、QD端，稱為異步預(yù)置數(shù)。在RD=0、LD＝1的條件下，作加計(jì)數(shù)時(shí),令CPD＝1,計(jì)數(shù)脈沖從CPU輸入；作減計(jì)數(shù)時(shí)，令CPU＝1，計(jì)數(shù)脈沖從CPD輸入。四、參考電路簡(jiǎn)要說明(1) 編碼電路：由雙時(shí)鐘二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器74LS192構(gòu)成，它有2個(gè)輸入端，4個(gè)輸出端，能進(jìn)行加／減計(jì)數(shù)。如按動(dòng)開關(guān)3，亮點(diǎn)又回到中點(diǎn)位置，再次按動(dòng)開關(guān)3，比賽又可重新開始。二、可選用器件+5V直流電源 5個(gè)單刀雙擲開關(guān) 4個(gè)DCD_HEX 譯碼顯示器 2件74LS138 3線—8線譯碼器 2片 CC4518BD 雙同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 2片74LS192D 同步二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器 1片CC4011BD 與非門 11片CC4081BD 與門 2片CC4009BD 非門 9片 CC4030BD 或門 1片電阻 1KΩ三、設(shè)計(jì)方案提示可逆計(jì)數(shù)器74LS192原始狀態(tài)輸出4位二進(jìn)制數(shù)0000，經(jīng)譯碼器輸出使中間的一只指示燈點(diǎn)亮。二、可選用器件（1）74LS161三片 74LS192 三片 74LS48三片 BS201A三片（2）電容 電阻 單刀雙擲開關(guān) 三、設(shè)計(jì)方案提示顯示顯示顯示譯碼譯碼譯碼記百位上記十位上記個(gè)位上個(gè)數(shù)控制投進(jìn)個(gè)數(shù)觸發(fā)四、參考電路課題十三 拔河游戲機(jī)電路設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)，開機(jī)后只有中間一個(gè)點(diǎn)亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持一個(gè)按鍵，迅速地、不斷地按動(dòng)產(chǎn)生脈沖，誰按得快，亮點(diǎn)向誰方向移動(dòng)，不斷地按，亮點(diǎn)不斷地移動(dòng)。由于減法運(yùn)算時(shí)兩個(gè)一位十進(jìn)制數(shù)相減不會(huì)大于10，所以不會(huì)出現(xiàn)上述情況，用一片芯片U14即可顯示結(jié)果。當(dāng)開關(guān)J1接高電平時(shí)，B與1異或的結(jié)果為B非 ，置入 的數(shù)B在74LS283的輸入端為B的反碼，且74LS283的進(jìn)位信號(hào)C0為1，其完成S=A+B（反碼）+1，實(shí)際上其計(jì)算的結(jié)果為S=AB完成減法運(yùn)算。四個(gè)2輸入異或門的一輸入端同時(shí)接到開關(guān)S1上，另一輸入端分別接開關(guān)J5——J8，通過開關(guān)J5——J8控制數(shù)B的輸入。通過開關(guān)J1——J8接不同的高低電平來控制輸入端所置的兩個(gè)一位十進(jìn)制數(shù)，譯碼顯示器U10和U13分別顯示所置入的兩個(gè)數(shù)。即：若選擇加法運(yùn)算方式，則（1000）2+（0110）2=（1110）2 十進(jìn)制8+6=14并在七段譯碼顯示器上顯示14。例如（1001）2,（0011）2和（0101）2，（1000）2，同時(shí)在兩個(gè)七段譯碼顯示器上顯示出對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)9，3和5，8。四、元件清單元件序號(hào)型號(hào)主要參數(shù)數(shù)量備注J1PB_DPST觸點(diǎn)開關(guān)11J12SPDT雙端閘刀開關(guān)1U1774LS14710線4線優(yōu)先編碼器1U1874LS214輸入端與門3U2174LS04非門6U1174LS194并入并出移位寄存器8R1RPACK250Ω排阻8U574LS248共陰7段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器8U3374LS164串入并出移位寄存器1U3574LS092輸入端與門1U25SEVEN_SEG_COM7段共陰極數(shù)碼管8課題十一 十進(jìn)制加法器電路設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)一位十進(jìn)制并行加/減法運(yùn)算電路；通過按鍵輸入被減數(shù)和減數(shù)，并設(shè)置+、號(hào)按鍵；允許減數(shù)大于被減數(shù)，負(fù)號(hào)可采用數(shù)碼管或其他顯示器件，并利用LED燈顯示計(jì)算結(jié)果。當(dāng)J11按下時(shí)，所有移位鎖存器中的數(shù)清零，所有數(shù)碼管熄滅。將四位BCD碼輸入到數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器中使數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字。其功能表如下：電路在數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器和數(shù)碼管間接排阻以減少電流。兩個(gè)輸入端或者連接在一起，或者把不用的輸入端接高電平，一定不要懸空。74LS164是8位邊沿觸發(fā)式移位寄存器，串行輸入數(shù)據(jù)，然后并行輸出。百位為零，且RBI`＝０（百位被消隱），則百位RBO`和十位RBI`＝０，使十位的零被消隱，其余數(shù)碼照常顯示。以三位十進(jìn)制數(shù)為例。脈沖消隱輸入RBI`＝０，可使冗余零消隱。在實(shí)際使用中有些零是不顯示的，；若百位為零且不顯示，則十位的零也可不顯示；小數(shù)點(diǎn)后第二位的零，不考慮有效位時(shí)也可不顯示。譯碼時(shí)，LT=1。當(dāng)LT`=0（BI`/RBO`=1）時(shí)，無論其余輸入為何狀態(tài)，所有輸出為1，數(shù)碼管七段全亮，顯示數(shù)字為8。譯碼時(shí)，BI`=1。當(dāng)BI`=0時(shí)，不論其余輸入狀態(tài)如何，所有輸出為零，數(shù)碼管七段全暗，無任何顯示。下圖是74LS194集成塊的功能表：輸入輸出功能CRM1M2CPDSLDSRD0D1D2D3Q0Q1Q2Q30XXXXXXXXX0000清零1XX0XXXXXXQ00Q10Q20Q30保持111XXd0d1d2d3d0d1D2D3送數(shù)101X1XXXX1Q0nQ1nQ2n右移101X0XXXX0Q0nQ1nQ2n右移1101XXXXXQ1nQ2nQ3n1左移1100XXXXXQ1nQ2nQ3n0左移100XXXXXXXQ00Q10Q20Q30保持d0~d3——D0~D3端的穩(wěn)態(tài)輸入電平Q00、Q30——規(guī)定穩(wěn)態(tài)輸入條件建立前Q0、Q3的電平Q0n、Q1n、Q2n、Q3n——時(shí)鐘上升沿 顯示電路：74LS248是BCD碼七段譯碼器兼驅(qū)動(dòng)器。詳見下表：M0M1功能00保持01右移10左移11并行置數(shù)在ABCD端送入4位二進(jìn)制數(shù)，并使M0=M1=1時(shí)，該4位二進(jìn)制數(shù)同時(shí)并行輸入至寄存器。它具有并行輸入、并行輸出，左移和右移的功能。一直移到第八個(gè)74LS194。2． 編碼電路：74LS147能將輸入的9個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)成四位BCD碼。以此類推。然后四位BCD碼輸入到第一個(gè)移位鎖存器中，當(dāng)有脈沖輸入時(shí)，鎖存器中的四位BCD碼輸入到第二個(gè)移位鎖存器中，同時(shí)也輸入到數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器中，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字。用1個(gè)開關(guān)模擬話機(jī)被摘下與掛機(jī)2種狀態(tài)，用1個(gè)按鍵表示清除數(shù)字重新再按，用9個(gè)按鍵分別代表0~9的數(shù)字輸入。課題十 脈沖按鍵電話顯示器一、設(shè)計(jì)任務(wù)1．設(shè)計(jì)一個(gè)具有八位顯示的電話按鍵顯示器；2．能準(zhǔn)確反映按鍵數(shù)字；3．顯示器顯示從低位向高位前移，逐位顯示，最低位為當(dāng)前輸入位；4．重按鍵時(shí)，能首先清除顯示；5．摘下話機(jī)后才能撥號(hào)有效，掛機(jī)后熄滅顯示。所以根據(jù)題意設(shè)計(jì)了電路，將輸入的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為四位二進(jìn)制數(shù)。所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)電路，將一位十進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)化為四位二進(jìn)制編碼，即二 — 十進(jìn)制編碼器。二、可選用器件編碼器芯片74LS248，與非門（4個(gè)），或非門（6個(gè)），七段發(fā)光二極管顯示器，開關(guān)和電源。并開始報(bào)警，即藍(lán)燈亮，此時(shí)電路進(jìn)入鎖死狀態(tài)，在20秒后報(bào)警結(jié)束，但電路一直保持鎖死狀態(tài)（X3持續(xù)亮）。由于LM555CM定時(shí)器暫時(shí)還沒有學(xué)其原理，所以就