制作四人搶答器項(xiàng)目課程

項(xiàng)目10制作四人搶答器搶答器廣泛應(yīng)用于各種知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng)中，它具有搶答、鎖存、數(shù)字顯示、復(fù)位等功能，是一種典型的數(shù)字產(chǎn)品。3.了解編碼器、譯碼器的基本功能知識(shí)目標(biāo)

5.了解RS、JK觸發(fā)器的電路組成、特點(diǎn)、邏輯功能、觸發(fā)方式4.了解常用數(shù)碼顯示器件的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.掌握組合邏輯電路的分析方法和步驟2.了解組合邏輯電路的種類1．了解典型的集成編碼、譯碼電路、常用觸發(fā)器的引腳功能并能正確使用

2．能分析設(shè)計(jì)搶答器電路并安裝調(diào)試技能目標(biāo)編碼器組合邏輯電路分析與設(shè)計(jì)

制作四人搶答器搭建三人表決器相關(guān)知識(shí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目技能訓(xùn)練項(xiàng)目小結(jié)譯碼器數(shù)字顯示器觸發(fā)器譯碼、顯示器編碼器功能測(cè)試及應(yīng)用觸發(fā)器功能測(cè)試及應(yīng)用1.組合邏輯電路的分析一.組合邏輯電路分析與設(shè)計(jì)2.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)1.組合邏輯電路的分析組合邏輯電路的特點(diǎn)(1)從功能上(2)從電路結(jié)構(gòu)上任意時(shí)刻的輸出僅取決于該時(shí)刻的輸入不含記憶（存儲(chǔ)）元件1.組合邏輯電路的分析已知邏輯電路分析邏輯功能?由邏輯電路寫出邏函表達(dá)式；?化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)?列真值表，?判斷其功能。例：試分析圖示電路的邏輯功能。解：(1)由輸入端逐級(jí)向后遞推列表達(dá)式，化簡(jiǎn)。分析步驟：任務(wù)1.組合邏輯電路的分析

1.組合邏輯電路的分析(2)由邏輯函數(shù)表達(dá)式列出真值表ABF0000111011101.組合邏輯電路的分析(3)分析功能由邏輯函數(shù)表達(dá)式和真值表可知，輸出與輸入的關(guān)系是，輸入端相同時(shí)輸出為0，輸入端不同時(shí)輸出為1。所以本圖由四個(gè)與非門組成的異或門。2.組組合合邏邏輯輯電電路路的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)已知知邏邏輯輯功功能能設(shè)計(jì)計(jì)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)電電路路設(shè)計(jì)計(jì)步步驟驟：：?分分析析任任務(wù)務(wù)，，確確定定輸輸入入輸輸出出變變量量，，列列真真值值表表；；?畫畫出出邏邏輯輯圖圖并并選選擇擇適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡钠髌骷?shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)功功能能。。?寫寫出出邏邏函函表表達(dá)達(dá)式式并并化化簡(jiǎn)簡(jiǎn)為為適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡男涡问绞剑?；任?wù)務(wù)例：：設(shè)計(jì)計(jì)一一個(gè)個(gè)三三人人表表決決電電路路，，用用與與非非門門實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。。解：：(1)分析析任任務(wù)務(wù)確確定定輸輸入入輸輸出出變變量量。。設(shè)設(shè)：：分分別別用用A、B、C代表表三三的的意意見見，，取取值值Y代表表表表決決結(jié)結(jié)果果，，Y=1，通過；0，未通過。ABCY00000101001110010111011110001101&&&&CBAY(2)列真真值值表表(3)寫出出邏邏輯輯函函數(shù)數(shù)并并化化簡(jiǎn)簡(jiǎn)(4)畫出出電電路路二.編編碼碼器器編碼碼，，就就是是按按照照一一定定規(guī)規(guī)則則用用數(shù)數(shù)碼碼或或符符號(hào)號(hào)表表示示特特定定對(duì)對(duì)象象的的過過程程。。日日常常生生活活中中采采用用的的是是十十進(jìn)進(jìn)制制編編碼碼，，而而數(shù)數(shù)字字電電路路中中是是采采用用二二進(jìn)進(jìn)制制編編碼碼。。能能夠夠?qū)崒?shí)現(xiàn)現(xiàn)編編碼碼功功能能的的組組合合邏邏輯輯電電路路稱稱為為編編碼碼器器。。典型型編編碼碼器器8－3線編編碼碼器器10－4線編編碼碼器器1.8－－3線線編編碼碼器器3位二進(jìn)制編碼器Y2Y1Y0I7I1I0I0I1I2I3I4I5I6I7Y0Y2Y3100000000100000000000001

000001111?任任一一時(shí)時(shí)刻刻僅僅允允許許有有一一個(gè)個(gè)輸輸入入端端為為高高電電平平(有效效））優(yōu)先先編編碼碼器器輸入輸出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y0XXXXXXX1111XXXXXX10110XXXXX100101XXXX1000100XXX10000011XX100000010X100000000110000000000特點(diǎn)點(diǎn)：：允允許許同同時(shí)時(shí)輸輸入入兩兩個(gè)個(gè)以以上上的的編編碼碼信信號(hào)號(hào)，，但但只只對(duì)對(duì)其其中中優(yōu)優(yōu)先先權(quán)權(quán)最最高高的的一一個(gè)個(gè)進(jìn)進(jìn)行行編編碼碼2.10－4線線編碼器器十進(jìn)制數(shù)輸入輸出Y3Y2Y1Y00A000001A100012A200103A300114A401005A501016A601107A701118A810009A910013.典型型編碼器器74LS148邏輯符號(hào)號(hào)①集成8/3線優(yōu)先編編碼器的的端口和和功能輸入：1個(gè)低電平平有效的的使能控控制ST8個(gè)低電平平有效的的開關(guān)量量I0-I7，優(yōu)先級(jí)級(jí)依序?yàn)闉?-0輸出：三三位二進(jìn)進(jìn)制編碼碼輸出Y2-Y0一個(gè)低電電平有效效的狀態(tài)態(tài)輸出YEX，一個(gè)低電電平有效效的擴(kuò)展展輸出Ys，功能：當(dāng)使能有有效時(shí)（（ST=0）且有輸輸入有效效時(shí)（I0-I7中有0、）輸出出二進(jìn)制制碼為輸輸入端口口序號(hào)的的二進(jìn)制制反碼，，狀態(tài)輸輸出YEX有效（為為0），Ys無效（為為1）；當(dāng)使能有有效但沒沒有有效效輸入（I0-I7都為1）時(shí)，狀狀態(tài)輸出出YEX無效（為為1），Ys有效（為為0）。所以，Ys可以向低低優(yōu)先級(jí)級(jí)的編碼碼器傳遞遞使能控控制權(quán)。。②集成8/3線優(yōu)先編編碼器的的端口擴(kuò)擴(kuò)展3.譯碼碼器譯碼是編編碼的逆逆過程，，它是將將給定的的二進(jìn)制制數(shù)碼按按照其原原意翻譯譯成具體體特定信信號(hào)。如如輸入學(xué)學(xué)生學(xué)號(hào)號(hào)，顯示示學(xué)生的的名字；；輸入車車號(hào)，顯顯示車輛輛信息。。能夠?qū)崒?shí)現(xiàn)譯碼碼功能的的電路稱稱為譯碼碼器。3－8線譯碼器器10－4線譯碼器器3－8線譯碼器器1、結(jié)構(gòu)：多輸入入、多輸輸出輸入：使使能控制制開關(guān)量量（選通通）若干干個(gè)，n位二進(jìn)制制碼A0-An-1，輸出：N個(gè)開關(guān)量量信號(hào)：：Y0-YN-1（N=2n）。2、功能：：當(dāng)使能控控制有效效時(shí)（被被選通）），端口口序號(hào)與輸入的的二進(jìn)制碼碼值相同的的輸出端為有效電電平，指指示了當(dāng)當(dāng)前輸入入碼，其其他端口口輸出無無效電平平。一組輸入碼只只能使唯一的一個(gè)輸輸出有效效（電平平與其他他輸出端端不同））。3、輸出表表達(dá)式：：Yi（An-1~A0）=mi（使能控控制有效效時(shí)），，每個(gè)輸出出信號(hào)是是輸入變變量最小小項(xiàng)。74LS13874138真值值表四.數(shù)碼碼顯示器器數(shù)碼管數(shù)字顯示示器件是是用來顯顯示數(shù)碼碼、文字字或符號(hào)號(hào)的器件件，常用用的數(shù)字字顯示器器件有：：熒光數(shù)數(shù)碼管、、發(fā)光二二極管數(shù)數(shù)碼管（（LED）和液液晶數(shù)碼碼管。。LED數(shù)數(shù)碼管數(shù)字顯示示譯碼器器滅零控制制功能的的8位數(shù)碼顯顯示（4位整數(shù)、、4位小數(shù)））

當(dāng)RBI=0且輸入BCD碼為0000時(shí),滅零。整整數(shù)數(shù)部分的的高位和和小數(shù)部部分的低低位0滅顯。整整數(shù)部部分最低低位和小小數(shù)部分分最高位位的0必須顯示示，RBI=1。五、觸發(fā)發(fā)器具有記憶憶功能的的邏輯單單元稱為為觸發(fā)器。觸發(fā)器器是構(gòu)成成時(shí)序電電路的基基本單元元。特點(diǎn)：?具有兩兩個(gè)穩(wěn)定定的狀態(tài)態(tài)“0”和“1”；?根據(jù)需需要可以以置“0”、置“1”。分類：功能RSJKD；TT’結(jié)構(gòu)基本RS同步RS主從型。。邊沿型1.基本RS觸發(fā)器&&RDSDQQ(1)電路結(jié)構(gòu)構(gòu)?兩與非門門交叉耦耦合而成成。?兩輸入端RD、SD，兩互補(bǔ)輸出端Q、Q。?用Q端的狀態(tài)態(tài)表示觸觸發(fā)器的的狀態(tài)。。二、工作作原理維持置00置11約束1*1101

0Qｎ00功能Qｎ+1RD

SD(2)真值表RD—直接復(fù)位端。SD—直接置位端。0111100011111000100110010011001111≥1≥1QQSDRD或非門?時(shí)序圖QQSDRD狀態(tài)不定定?動(dòng)作特點(diǎn)點(diǎn)輸入信號(hào)號(hào)時(shí)刻決決定著輸輸出狀態(tài)態(tài)。?邏輯符號(hào)號(hào)Q

QRD

SDQ

QRD

SD與非門或非門?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單單。?輸入信號(hào)號(hào)存在約約束。?電路每時(shí)時(shí)每刻都都接收輸輸入信號(hào)號(hào)。(3)優(yōu)缺點(diǎn)2.同步RS觸發(fā)器&RSQQ&&&CP(1)電路結(jié)構(gòu)構(gòu)由基本RS觸發(fā)器和和導(dǎo)引門門組成。。(2)工作原理理11100100Qn+1=00約束1＊Qn+1=11Qn+1=QnQnRS功能Qn+1CP01111100000111100001001011?動(dòng)作特點(diǎn)點(diǎn)在CP＝0時(shí)，不接接收輸入入信號(hào)，，在CP＝1時(shí)才接收。輸入信號(hào)號(hào)決定觸觸發(fā)器的的翻轉(zhuǎn)方方向（狀狀態(tài)），，時(shí)鐘脈脈沖決定定觸發(fā)器器的翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)刻，，這是所所有具有有CP的觸發(fā)器器的共同同特點(diǎn)。。RDSD?時(shí)序圖RCPSQ干擾錯(cuò)誤?邏輯符符號(hào)(3)缺點(diǎn)?輸入仍有有約束?抗干擾能能力差Q

QR

S>cp(4)改進(jìn)為了提高高可靠性性，增強(qiáng)強(qiáng)抗干擾擾能力，，希望觸觸發(fā)器的的次態(tài)僅取決于于CLK的下降沿（（或上升升沿）到來時(shí)的輸入入信號(hào)狀狀態(tài)，與與在此前前、后輸輸入的狀狀態(tài)沒有有關(guān)系，，即邊沿沿觸發(fā)器器。3.邊沿JK觸發(fā)器輸入輸出功能RDSDCPJKQnn+101×××10直接置110×××01直接置000×××φφ不允許11↓00Qnn保持11↓0101置011↓1010置111↓11nQn翻轉(zhuǎn)（計(jì)數(shù)）真值表符號(hào)引腳圖特點(diǎn)：1.只在CP下降沿時(shí)時(shí)刻狀態(tài)態(tài)才有變變化2.有四種功功能邊沿JK觸發(fā)器波波形圖只在觸發(fā)發(fā)沿時(shí)刻刻輸出才才會(huì)發(fā)生生變化4.D觸觸發(fā)器常用集成成D觸發(fā)器:實(shí)訓(xùn)：制制作四人人搶答器器項(xiàng)目一制制作方向向指示燈燈項(xiàng)目一制制作四人人搶答器器搶答器原原理圖任務(wù)要求求4.通電測(cè)試試3.按原理圖圖進(jìn)行線線路連接接2.按原理圖圖要求在在電路板板上布局局1.元器件識(shí)識(shí)別與檢檢測(cè)：對(duì)對(duì)照元件件清單清清點(diǎn)并檢檢測(cè)所給給元件一、組合合邏輯電電路的特特點(diǎn)任何時(shí)刻刻輸出的的狀態(tài)直直接由當(dāng)當(dāng)時(shí)的輸輸入狀態(tài)態(tài)所決定定，而與與電路的的原狀態(tài)態(tài)無關(guān)，，不具備備記憶功功能二、組合邏輯輯電路的的分析步步驟由邏輯電電路圖寫寫出邏輯輯表達(dá)式式化簡(jiǎn)列列出真值值表由由真值表表分析電電路的邏邏輯功能能并加以以說明項(xiàng)目小結(jié)結(jié)三、組合邏輯輯電路的的設(shè)計(jì)步步驟根據(jù)實(shí)際際問題確確定輸入入輸出變變量列列出出相應(yīng)的的真值表表由真真值表列列出邏輯輯表達(dá)式式化化簡(jiǎn)邏輯輯表達(dá)式式根根據(jù)化簡(jiǎn)簡(jiǎn)得到的的最簡(jiǎn)表表達(dá)式按按要求畫畫出相應(yīng)應(yīng)邏輯電電路。四.編碼器編碼，就就是按照照一定規(guī)規(guī)則用數(shù)數(shù)碼或符符號(hào)表示示特定對(duì)對(duì)象的過過程五.譯碼器譯碼是編編碼的逆逆過程，，它是將將給定的的二進(jìn)制制數(shù)碼按按照其原原意翻譯譯成具體體特定信信號(hào)六.觸發(fā)器具有記憶憶功能的的邏輯單單元稱為為觸發(fā)器。觸發(fā)器器是構(gòu)成成時(shí)序電電路的基基本單元元。分類：功能RSJKD；T結(jié)構(gòu)構(gòu)基本本RS同步步RS主從從型型。。邊沿沿型型結(jié)束束9、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。2023/1/72023/1/7Saturday,January7,202310、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。2023/1/72023/1/72023/1/71/7/20237:27:15PM11、以我獨(dú)獨(dú)沈久，，愧君相相見頻。。。2023/1/72023/1/72023/1/7Jan-2307-Jan-2312、故人江海別別，幾度隔山山川。。2023/1/72023/1/72023/1/7Saturday,January7,202313、乍見翻疑疑夢(mèng)，相悲悲各問年。。。2023/1/72023/1/72023/1/72023/1/71/7/202314、他他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生生白白發(fā)發(fā)，，舊舊國(guó)國(guó)見見青青山山。。。。07一一月月20232023/1/72023/1/72023/1/715、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。一月232023/1/72023/1/72023/1/71/7/202316、行行動(dòng)動(dòng)出出成成果果，，工工作作出出財(cái)財(cái)富富。。。。2023/1/72023/1/707January202317、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時(shí)時(shí)，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點(diǎn)點(diǎn)的射線線向前。。。2023/1/72023/1/72023/1/72023/1/79、沒有失敗敗，只有暫暫時(shí)停止成成功！。2023/1/72023/1/7Saturday,January7,202310、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有結(jié)結(jié)果果，，但但是是不不努努力力卻卻什什么么改改變變也也沒沒有有。。。。2023/1/72023/1/72023/1/71/7/20237:27:15PM11、成功就就是日復(fù)復(fù)一日那那一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小努努力的積積累。。。2023/1/72023/1/72023/1/7Jan-2307-Jan-2312、世間間成事事，不不求其其絕對(duì)對(duì)圓滿滿，留留一份份不足足，可可得無無限完完美。。。2023/1/72023/1/72023/1/7Saturday,January7,202313、不知香積寺寺，數(shù)里入云云峰。。2023/1/72023/1/72023/1/72023/1/71/7/202314、意志志堅(jiān)強(qiáng)強(qiáng)的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥塊一一樣任任意揉揉捏。。07一一月月20232023/1/72023/1/72023/1/715、楚塞塞三湘湘接，，荊門門九派派通。。。。。一月232023/1/72023/1/72023/1/71/7/202316、少少年年十十五五二二十十時(shí)時(shí)，，步步行行奪奪得得胡胡馬馬騎騎。。。。2023/1/72023/1/707January202317、空山山新雨雨后，，天氣氣晚來來秋。。。2023/1/72023/1/72023/1/72023/1/79、楊柳柳散和和風(fēng)，，青山山澹吾吾慮。。。2023/1/72023/1/7Saturday,J