電氣信息技術(shù)實(shí)踐基礎(chǔ)：數(shù)5 順序鎖

1、順序鎖順序鎖 順序鎖順序鎖1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 5. 總結(jié)要求4.教師對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢查順序鎖順序鎖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉與使用移位寄存器芯片74LS194。2.通過(guò)順序鎖的實(shí)例學(xué)習(xí)同步時(shí)序網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、安裝與測(cè)試。順序鎖順序鎖二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明1.74LS194的功能 74LS194為四位雙向移位寄存器，它具有左移、右移、保持、串行和并行輸入等多種功能。（詳見教材P229）本實(shí)驗(yàn)用兩片74LS194實(shí)現(xiàn)7位并行輸入串行輸出。順序鎖順序鎖v2.設(shè)計(jì)一個(gè)有兩位密碼的順序數(shù)字鎖。設(shè)計(jì)一個(gè)有兩位密碼的順序數(shù)字鎖。v順序鎖的工作原理順序鎖的工作原理v圖 1為順序鎖的原理簡(jiǎn)圖，它分為同步

2、時(shí)序網(wǎng)絡(luò)、密碼、比較、開鎖及報(bào)警四部分。密碼：預(yù)先給定電子鎖的密碼，經(jīng)過(guò)比較部分，當(dāng)開鎖的數(shù)碼與密碼完全一致時(shí)鎖打開，否則報(bào)警。密碼可以改變。比較：在時(shí)鐘脈沖作用下，開鎖碼與密碼逐位比較，比較結(jié)果輸入到時(shí)序網(wǎng)絡(luò)，只要比較結(jié)果不一致，時(shí)序網(wǎng)絡(luò)便發(fā)出報(bào)警信號(hào)。若比較結(jié)果一致，則進(jìn)行下一位數(shù)碼的比較，一直比較到最末一位數(shù)碼。當(dāng)開鎖碼與密碼完全一致時(shí)，時(shí)序網(wǎng)絡(luò)便發(fā)出開鎖信號(hào)。圖1 時(shí)序網(wǎng)絡(luò)v它以比較結(jié)果為輸入量，通過(guò)狀態(tài)變遷給出開鎖信號(hào)或報(bào)警信號(hào)。當(dāng)某一位開鎖碼與相應(yīng)的密碼符合時(shí)，時(shí)序網(wǎng)絡(luò)改變到下一個(gè)狀態(tài)，控制密碼部分輸出下一位密碼，再與相應(yīng)的開鎖碼相比較，直到每一位開鎖碼與相應(yīng)的各位密碼完全符合時(shí)，

3、時(shí)序網(wǎng)絡(luò)才輸出開鎖信號(hào)。只要有一位不符合，時(shí)序網(wǎng)絡(luò)馬上輸出警報(bào)信號(hào)。順序鎖順序鎖邏輯量10比較結(jié)果X一致不一致開鎖Z1開鎖不開鎖報(bào)警Z2報(bào)警不報(bào)警圖2 流程圖現(xiàn)用流程圖及狀態(tài)圖說(shuō)明，見圖2和圖3。邏輯描述：邏輯量見表1 有下面幾種可能狀態(tài)：1) 初始狀態(tài)S(t)，輸入端X=0，S(t+3)，輸出：報(bào)警Z2 =1，不開鎖Z1=0 。2) 輸入端X=1，進(jìn)入狀態(tài)S(t+1)，輸出：報(bào)警Z2 =0，不開鎖Z1=0 。3）輸入端X=1 ，進(jìn)入狀態(tài)S(t+2)輸出：報(bào)警Z2 =0，開鎖Z1=1 。4）輸入端X=0 ，進(jìn)入狀態(tài)S(t+3)輸出：報(bào)警Z2 =1，不開鎖Z1=0 。定義：狀態(tài)A=S(t)，狀態(tài)

4、B=S(t+1), 狀態(tài)C=S(t+2), 狀態(tài)D=S(t+3), 順序鎖順序鎖表1圖3 狀態(tài)圖狀態(tài)圖表明，起始狀態(tài)為A，當(dāng)輸入X為1時(shí)，狀態(tài)依次變遷到B、C，最后輸出Z1為1，鎖打開。在以上過(guò)程中，只要輸入X為0，則狀態(tài)立即轉(zhuǎn)至D，并使輸出Z2為1，發(fā)出報(bào)警。在C和D兩種狀態(tài)下，不管X為何值，狀態(tài)不變。X為0或1，由兩位密碼中的某一位與兩位開鎖碼的相應(yīng)位比較決定，相符為1，否則為0。時(shí)鐘由單脈沖給出。根據(jù)題意可畫出狀態(tài)圖如圖3 。圖中每個(gè)圓圈中的字母代表一個(gè)狀態(tài)，各狀態(tài)之間的聯(lián)線及箭頭表示狀態(tài)的變遷，聯(lián)線旁邊數(shù)字是“輸入/輸出”，表示狀態(tài)變遷的條件及結(jié)果。順序鎖順序鎖三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

5、1.用74LS194雙向移位寄存器實(shí)現(xiàn)七位并入串出轉(zhuǎn)換功能，電路圖如下：順序鎖順序鎖順序鎖順序鎖74LS30管腳圖和功能 真值表 管腳圖輸入信號(hào) A-H輸出信號(hào) Y都為高電平H 低電平L一個(gè)或多個(gè)為低電平L 高電平H順序鎖順序鎖三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2.順序鎖 搭接比較電路，檢查其功能。 搭接時(shí)序網(wǎng)絡(luò)，檢查狀態(tài)變遷情況是否正確。 搭接密碼電路，檢查是否隨時(shí)序網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的改變，而依次輸出一位密碼。 將以上各部分聯(lián)試，輸入、輸出接發(fā)光二極管顯示。v注意：接、換線路時(shí)要斷開電源。順序鎖順序鎖3.用用74LS194雙向移位寄存器實(shí)現(xiàn)串行輸入雙向移位寄存器實(shí)現(xiàn)串行輸入七位并行輸出轉(zhuǎn)換功能七位并行輸出轉(zhuǎn)換功能雙向移位寄存器實(shí)現(xiàn)雙向移位寄存器實(shí)現(xiàn)七位串入七位串入并出轉(zhuǎn)換功并出轉(zhuǎn)換功能能順序鎖順序鎖四、教師對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢查1.七位并行輸入串行輸出結(jié)果。2.兩位密碼鎖結(jié)果 正常開鎖情況； 第一位錯(cuò)誤情況 ； 第一位密碼正確，第二位錯(cuò)誤情況。 注意：以上三種情況均應(yīng)能保持。3. 串行輸入七位并行輸出結(jié)果。順序鎖順序鎖五、總結(jié)要求1.記