數(shù)字電路的設(shè)計(jì)ppt課件

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項(xiàng)目十 數(shù)字電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),10.1 數(shù)字電路設(shè)計(jì)與制作的一般方法 10.2 數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)例 本章小結(jié),1,數(shù)字電路設(shè)計(jì)的基本方法; 數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)例。,熟練的掌握數(shù)字電路設(shè)計(jì)的基本方法； 能熟練完成數(shù)字電路的安裝與調(diào)試； 能完成數(shù)字電路設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。,主要內(nèi)容,主要技能,2,10.1 數(shù)字電路設(shè)計(jì)與制作的基本方法,在進(jìn)行數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),首先針對(duì)設(shè)計(jì)題目做認(rèn)真的分析,明確任務(wù)和性能指標(biāo),然后做總體設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要根據(jù)具體情況，反復(fù)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證，以求方案最佳。在整體方案確定后，可設(shè)計(jì)單元電路，選擇無(wú)器件，畫(huà)出原理草圖，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行性能測(cè)試，最后畫(huà)總體電路圖，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。,設(shè)計(jì)原則：從整體到局部、再?gòu)木植康秸w。,一、設(shè)計(jì)總體方案,10.1.1數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法,3,因?yàn)樵O(shè)計(jì)的途徑不是唯一的，滿足要求的方案也不止一個(gè)，所以為得到一個(gè)滿意的設(shè)計(jì)方案，往往要針對(duì)要求，大量查閱資料、手冊(cè)等工具，將多個(gè)方案進(jìn)行分析與比較，從分析中找出認(rèn)識(shí)最理想的入手進(jìn)行設(shè)計(jì)，這是方案論證過(guò)程，再經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)——驗(yàn)證——再設(shè)計(jì)多次反復(fù)過(guò)程，才能達(dá)到目的。,總體設(shè)計(jì)方案用框圖表示。主要部分和難點(diǎn)可詳細(xì)一些，一般部分只能反映設(shè)計(jì)思想和基本原理就可能了。每一個(gè)方框表示一個(gè)小的功能單元，用表示信號(hào)流向的箭頭將各功能單元連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。,總體設(shè)計(jì)的任務(wù)：為了完成設(shè)計(jì)任務(wù)，我們尋找一定功能的若干單元電路構(gòu)成一個(gè)整體，滿足題目睥各項(xiàng)性能指標(biāo)。,4,整點(diǎn)報(bào)時(shí)數(shù)字時(shí)鐘原理框圖：,5,單元電路的設(shè)計(jì)是整個(gè)電路設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)部分。將每一部分按照總體框圖的要求設(shè)計(jì)好，才能保證整體電路的質(zhì)量。單元電路的設(shè)計(jì)步驟分為以下四步。,二、 單元電路的設(shè)計(jì),第一步：根據(jù)總體方案對(duì)單元電路的要求，明確單元電路的功能、性能指標(biāo)。注意各單元電路之間的輸入輸出信號(hào)的邏輯關(guān)系和時(shí)序關(guān)系，盡量避免使用電平轉(zhuǎn)換電路。,第二步：選擇設(shè)計(jì)單元電路的結(jié)構(gòu)形式。通常選擇學(xué)過(guò)的熟悉的電路，或者通過(guò)查閱資料選擇更合適的、更先進(jìn)的電路，在此基礎(chǔ)上高度改進(jìn)，使電路的結(jié)構(gòu)形式最佳。,6,在選擇電路時(shí)充分考慮經(jīng)下幾個(gè)問(wèn)題： （1）電路的功能滿足要求。 （2）電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低 （3）電路的性能穩(wěn)定、通用性強(qiáng)。,第三步：計(jì)算單元電路的主要參數(shù)，從而確定元器件的類(lèi)型。比如：振蕩電路，無(wú)論正弦波振蕩電路還時(shí)多諧振蕩電路都是通過(guò)電容的充放電實(shí)現(xiàn)振蕩的，為此要根據(jù)特定的信號(hào)頻率，計(jì)算出電路中電阻、電容的大小。,第四步：畫(huà)出單元電路電路圖。,7,數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí)器件的選擇是很重要的，因?yàn)槠骷倪x擇是否合理直接影響著電路的穩(wěn)定性，以及成本和成品體積大小等問(wèn)題。選擇器件的原則是：在實(shí)現(xiàn)題目要求的前提下所選的器件最小、成本最低。最好采用同一種類(lèi)型的集成電路，這樣不用考慮不同類(lèi)型器件之間的連接匹配問(wèn)題。不同種類(lèi)的器件其電特性也不一樣，常用的器件是TTL和CMOS型。TTL電路的速度高，超高速TTL電路的平均傳輸時(shí)間約為10ns，中速TTL電路的傳輸時(shí)間也有50ns。CMOS電路的速度慢于TTL電路，但是CMOS電路的功耗低，輸出電壓幅度可調(diào)范圍大，抗干擾能力強(qiáng)。如果要求一定的輸出電流，TTL電路要強(qiáng)于CMOS電路。一般情況下，當(dāng)要求高速時(shí)，多選用TTL器件；當(dāng)要求低功耗時(shí)多選用CMOS器件。,三、元器件的選擇,8,單元電路和參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算好，元器件選擇完后，則畫(huà)出總體電路圖?？傮w電路圖是電路實(shí)驗(yàn)、調(diào)試及生產(chǎn)組裝的重要依據(jù)，所以電路圖畫(huà)好之后要進(jìn)行審圖，檢查設(shè)計(jì)過(guò)程遺漏的問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，進(jìn)行修改，保證電路的正確性 繪電路圖要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：,四、 畫(huà)總體電路圖,畫(huà)電路圖時(shí)應(yīng)注意信號(hào)的流向，通常是從信號(hào)源或輸入端畫(huà)起，從左至右從上至下按信號(hào)的流向依次畫(huà)出各單元電路。電路圖的大小位置要適中，不要把電路畫(huà)成窄長(zhǎng)型。,連線要畫(huà)成水平線或豎直線。連線要盡量短、少拐彎，電源一般用標(biāo)值的方法，地線可用地線符號(hào)代替。,9,對(duì)于復(fù)雜的電路，應(yīng)先畫(huà)出草畫(huà)，待調(diào)整好布局和連線后，再畫(huà)出正式電路圖。,三、四端互相連接的交叉處用線應(yīng)該用圓點(diǎn)畫(huà)出，否則表示跨越。,10.1.2 數(shù)字電路系統(tǒng)的安裝與調(diào)試,一、制作PCB 整體電路采用電子CAD繪制并制作出印制板電路。,二、檢測(cè)器件 在安裝之前，對(duì)所選用的器件進(jìn)行測(cè)試是十分重要的，它可以減小因器件原因造成的電路故障，縮短設(shè)計(jì)試時(shí)間。,10,三、安裝元件 安裝時(shí)，集成電路最好通過(guò)插座與電路板連接，便于器件不小損壞后的更換。數(shù)字電路的布線一般比較緊密，焊點(diǎn)比較小，焊接過(guò)程中要小心。,四、電路調(diào)試 電路的調(diào)試分兩步進(jìn)行：一是單元電路的調(diào)試、二是總體調(diào)試。只有通過(guò)調(diào)試使單元電路達(dá)到要求，總調(diào)才能順利進(jìn)行。調(diào)試時(shí)注意以下幾點(diǎn)：,（1）充分理解電路的工作原理與電路結(jié)構(gòu)、對(duì)電路的輸入與輸出的邏輯關(guān)系、正常情況下信號(hào)的電平、波形、頻率等要了解，根據(jù)這些信息設(shè)計(jì)出科學(xué)的調(diào)試方法。選用合理的儀器、調(diào)試的步驟、測(cè)試的內(nèi)容等。,11,（2）一般先進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試，再進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試。 （3）在查找故障時(shí)，可以按信號(hào)的流程對(duì)電路進(jìn)行一級(jí)一級(jí)的測(cè)量，也可以根據(jù)電路的特點(diǎn)從關(guān)鍵部位入手。 （4）明確每次測(cè)量的意義，希望解決的問(wèn)題，從測(cè)量中掌握的各種數(shù)據(jù)、現(xiàn)象、觀察到的信號(hào)波形入手，通過(guò)分析、試驗(yàn)，了解與解決問(wèn)題。 （5）在對(duì)電路進(jìn)行檢測(cè)、試驗(yàn)或調(diào)整的過(guò)程中，應(yīng)掌握一些實(shí)用的檢測(cè)方法，如對(duì)換法：將好的器件或電路代替的懷疑有故障的器件或電路；對(duì)比法：通過(guò)測(cè)量將故障電路與正常電路的狀態(tài)、參數(shù)等進(jìn)行對(duì)比；對(duì)分法：把有故障的電路根據(jù)邏輯關(guān)系分成兩部分，確定哪一部分的問(wèn)題，鑄現(xiàn)款對(duì)的故障的電路再對(duì)分，直到查出問(wèn)題為止；信號(hào)注入法：根據(jù)電,12,,（6）歸納總結(jié)，當(dāng)電路能夠正常工作以后，應(yīng)將測(cè)試的數(shù)據(jù)、波形、計(jì)算結(jié)果等原始數(shù)據(jù)保存，以備查閱。最后編寫(xiě)總結(jié)報(bào)告。,路的邏輯關(guān)系人為設(shè)置輸入端口的數(shù)字信號(hào)或電平，觀測(cè)電路的響應(yīng)，判斷故障原因；信號(hào)尋跡法；從信號(hào)的流向入手，在電路中跟蹤、尋找信號(hào)，查出故障所在。,13,10.2 數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)例,設(shè)計(jì)實(shí)例一：多路可編程控制器,設(shè)計(jì)要求： （1）可以控制每段霓虹燈的點(diǎn)亮或熄滅。 （2）每段霓虹燈的點(diǎn)與熄滅可以通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn) （3）每間隔一時(shí)間，霓虹燈的圖樣變化一次； （4）圖樣的變化的間隔時(shí)間可以調(diào)節(jié)。,14,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,可編程控制電路,,,電路功能分析：,只要改變送到每段霓虹燈的數(shù)據(jù)，即可改變燈的顯示方式，顯然，如何產(chǎn)生數(shù)據(jù)并且能改變數(shù)據(jù)組合的方式 是實(shí)現(xiàn)此控制電路的關(guān)鍵。,15,一、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)：,控制門(mén)與定時(shí)器：控制門(mén)用于控制計(jì)數(shù)器脈沖是否到達(dá)地址計(jì)烽器?？刂崎T(mén)的信號(hào)來(lái)自定時(shí)器，定時(shí)器啟動(dòng)時(shí)，控制門(mén)被關(guān)閉，地址計(jì)數(shù)器停止，寄存器的數(shù)據(jù)被鎖存。達(dá)到定時(shí)值時(shí)，定時(shí)器反相，計(jì)數(shù)器重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。,長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器：和地址計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)同個(gè)計(jì)數(shù)脈沖。計(jì)數(shù)器工作期間，存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)地址的數(shù)據(jù)被移位到對(duì)應(yīng)的寄存器。長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器達(dá)致電長(zhǎng)度值時(shí)自動(dòng)清零，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器工作。定時(shí)器啟動(dòng)期間，長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器與地址計(jì)數(shù)器均被封閉。,只讀存儲(chǔ)器：通過(guò)編程已寫(xiě)入控制燈的顯示方式的數(shù)據(jù)，控制器每間隔一定時(shí)間（顯示定時(shí)）將N位數(shù)據(jù)送到移位寄存器，所送的數(shù)據(jù)內(nèi)容由存儲(chǔ)器的地址信號(hào)確定。,移位寄存器：用于寄存控制發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)N個(gè)燈移位寄存器有N個(gè)輸出。,地址計(jì)數(shù)器：用于產(chǎn)生由低到高；連續(xù)變化的只讀存儲(chǔ)器的地址。存儲(chǔ)器內(nèi)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)被送到移位寄存器。,16,每顯示一個(gè)狀態(tài)要32個(gè)數(shù)據(jù)，只讀存儲(chǔ)器是8位的，那么地址計(jì)數(shù)器應(yīng)連續(xù)計(jì)數(shù)4次，產(chǎn)生4個(gè)相鄰的地址號(hào)，選取只讀存儲(chǔ)器中相鄰4個(gè)單元中的數(shù)據(jù)，送移位寄存器，再送到燈，因此，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度應(yīng)為4。要求顯示完一個(gè)狀態(tài)時(shí)，保持0.2S時(shí)間，為此，當(dāng)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器計(jì)到4時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)脈沖，觸發(fā)一個(gè)單穩(wěn)態(tài)定時(shí)器定時(shí)，定時(shí)器工作時(shí)，將切斷地址計(jì)數(shù)器和長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖。定時(shí)時(shí)間到，又恢復(fù)兩個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖，其中長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器從0開(kāi)始計(jì)數(shù)，而地址計(jì)數(shù)器在剛才的基礎(chǔ)上繼續(xù)計(jì)數(shù)，,（1）燈數(shù)量:32只； （2）選用8位的移位寄存器和8位的只讀存儲(chǔ)器； （3）每個(gè)顯示狀態(tài)保持時(shí)間為0.2S。 （4）完整的顯示效果需要K幀畫(huà)面，每幀畫(huà)面需要32個(gè)數(shù)據(jù)。,１．參數(shù)設(shè)定,２．計(jì)算,二、具體參數(shù)設(shè)定、計(jì)算，以及單元電路設(shè)計(jì),,17,幀：每顯示的一個(gè)狀態(tài)。 只讀存儲(chǔ)器容量：設(shè)完整的顯示效果需要K幀畫(huà)面，每幀畫(huà)面需要M個(gè)數(shù)據(jù)完成，則需要只讀存儲(chǔ)器的容量為：KXM。此處假設(shè)為16K。 地址計(jì)數(shù)器的位數(shù)N：2N=存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)=存儲(chǔ)器的容量/存儲(chǔ)器的位數(shù)。此處N=11位。 計(jì)數(shù)長(zhǎng)度：顯示每幀所需要的數(shù)據(jù)數(shù)/只讀存儲(chǔ)器的位數(shù)。,又開(kāi)始從只讀存儲(chǔ)器中讀出第二個(gè)顯示狀態(tài)所要的數(shù)據(jù)。以此類(lèi)推。,（1）振蕩器：因精度要求不太高，555振蕩器電路滿足要求。 （2）定時(shí)器：555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，高電平觸發(fā)，暫穩(wěn)態(tài)為1態(tài)。,３．單元電路的設(shè)計(jì),18,（2）長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器：用移位寄存器74LS194，確保在4個(gè)計(jì)數(shù)脈沖作用下，輸出按下列規(guī)律變化：0000~1000~1100~1110~1111，將Q3經(jīng)過(guò)非門(mén)，在計(jì)數(shù)到4時(shí)產(chǎn)生負(fù)觸發(fā)脈沖，觸發(fā)單穩(wěn)壓觸發(fā)器，定時(shí)開(kāi)始。 （3）地址計(jì)數(shù)器：共要11位地址號(hào)，選用3個(gè)74LS161通過(guò)級(jí)聯(lián)構(gòu)成11位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 （4）控制門(mén)：用與非作控制門(mén)，進(jìn)入與門(mén)的兩路信號(hào)分別是：計(jì)數(shù)脈沖和定時(shí)器輸出信號(hào)。 （5）只讀存儲(chǔ)器：計(jì)算所需要16K容量的存儲(chǔ)器，考慮一定的儲(chǔ)備量，因此選擇容量為64K的2764，13根地址線。這樣，多余兩條地址線接地。 （6）寄存器：選用8W位的寄存器74LS374，74LS374只有并入并出功能。,19,00000000001,工作過(guò)程再現(xiàn)：,1,00000001,00000001,2,00000000010,00000000,3,00000000011,00000000,4,00000000100,00000000,20,三、原理圖,21,受控制開(kāi)關(guān),單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,振蕩器,局部放大：,長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器,22,四、電路調(diào)試方法與步驟 1．用示波器檢測(cè)由555組成的時(shí)鐘振蕩器輸出波形。正確結(jié)果，應(yīng)在輸出端有幾千赫茲的矩形波信號(hào)。 2．用示波器測(cè)量定時(shí)器輸出波形，調(diào)整變位器使波形寬度約為0.2S。 3．檢測(cè)地址計(jì)數(shù)器是否能正常工作，將計(jì)數(shù)器的輸出接發(fā)光二極管，人為輸入手動(dòng)計(jì)數(shù)脈沖，觀察輸出狀態(tài)是否能連續(xù)計(jì)數(shù)。 4．檢測(cè)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器是否能正常工作，將計(jì)數(shù)器的輸出接發(fā)光二極管，人為輸入手動(dòng)計(jì)數(shù)脈沖，觀察輸出狀態(tài)是否為0000-0001-0011-0111-1111變化。,23,只讀存儲(chǔ)器中部分單元存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)表,24,設(shè)計(jì)實(shí)例二：數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)與制作,設(shè)計(jì)要求： （1）頻率計(jì)測(cè)量范圍:10~9999HZ。 （2）輸入電壓幅度:300mV~3V; （3）輸入信號(hào)波形:任意周期信號(hào)； （4）顯示位數(shù):4位; （5）電源：220V、50HZ,電路功能分析：,數(shù)字頻率計(jì)是直接用十進(jìn)制數(shù)字來(lái)顯示被測(cè)信號(hào)頻率的一種測(cè)量裝置。頻率是周期信號(hào)在單位時(shí)間（1s）內(nèi)變化的次數(shù)。若在一定時(shí)間間隔T內(nèi)測(cè)得這個(gè)周期信號(hào),25,的重復(fù)變化次數(shù)N，則其頻率可表示為f=N/T=N。 頻率計(jì)的工作原理，先讓被測(cè)脈沖通過(guò)放大、整形后，經(jīng)過(guò)開(kāi)啟時(shí)間為1秒的閘門(mén)，并送入計(jì)數(shù)器時(shí)實(shí)顯示計(jì)數(shù)值，當(dāng)閘門(mén)關(guān)閉后，計(jì)數(shù)器保持計(jì)數(shù)值，此值則為被測(cè)脈沖的頻率。 因此，數(shù)字頻率計(jì)數(shù)字頻率計(jì)電路應(yīng)由電源電路時(shí)基電路、整形放大電路、控制電路、閘門(mén)電路、計(jì)數(shù)鎖存電路、脈沖形成電路和譯碼顯示電路組成。,26,一、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì),將頻率為50HZ的市電降壓后全波整得頻率為100HZ的全波整流波形。,將100HZ的全波整流波形通過(guò)施密特觸發(fā)器整形為脈沖信號(hào)。,將100HZ的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)100分頻得1HZ信號(hào)。,將被測(cè)量信號(hào)放大到幅值約5V左右。,將被測(cè)量信號(hào)整形后得到脈沖信號(hào)。,將整形后的脈沖信號(hào)通過(guò)開(kāi)啟時(shí)間為1S的閘門(mén)。,被測(cè)信號(hào)通過(guò)計(jì)數(shù)器時(shí)實(shí)計(jì)數(shù)。,信號(hào)變化頻率太快時(shí)，來(lái)不及顯示，經(jīng)過(guò)鎖存器，可將穩(wěn)定的計(jì)數(shù)鎖存起來(lái)長(zhǎng)時(shí)間顯示。,27,二、具體參數(shù)設(shè)定、計(jì)算，以及單元電路設(shè)計(jì)：,1．全波整流與整形電路：采用全波整電路將50HZ市電整形為 頻率為100HZ的全波波形，選用施密特觸發(fā)器74HC14整形后得 信號(hào)，波形如下圖所示。,2．分頻器：將100HZ信號(hào)經(jīng)過(guò)100分頻，則可得1S，選用8位 進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC4024，通過(guò)異步清零法實(shí)現(xiàn)100進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,28,3．放大電路：選用運(yùn)放電路。電路要求測(cè)量的最小信號(hào)幅度為300mV，為此，放大電路的放大倍數(shù)設(shè)定為20倍，幅度300mV的電壓放大后幅度約為6V。若R2=1K，那么R3=20K。,29,5．閘門(mén)電路：選用兩個(gè)與門(mén)作為閘門(mén)，一個(gè)閘門(mén)控制計(jì)數(shù)器在1S時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)，另一個(gè)閘門(mén)控制鎖存器在1S時(shí)間結(jié)果后鎖存數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示。,6．計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)值要達(dá)9999，并且要求顯示，為此選用10進(jìn)制計(jì)數(shù)器。CD4518是雙十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，故需要2片。當(dāng)JK觸發(fā)器Q輸出高電平時(shí)，閘門(mén)打開(kāi)，計(jì)數(shù)脈沖送到計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)JK觸發(fā)器Q輸出低電平時(shí)，閘門(mén)關(guān)閉，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。,30,閘門(mén),閘門(mén),計(jì)數(shù)器的清零信號(hào)是在鎖存器開(kāi)始工作并保持了10mS后才進(jìn)行的。,三、原理示意圖,31,局部放大：,32,1．基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)： 用示波器分別檢測(cè)其次時(shí)間計(jì)數(shù)器和分頻器輸出的波形，判斷是否為正常輸出。 2．輸入檢測(cè)信號(hào)： 從被測(cè)信號(hào)輸入端輸入幅值在1V左右、頻率為1KHZ左右的正弦信號(hào)，如果電路正常，則數(shù)碼管可以顯示被測(cè)量信號(hào)的頻率。如是顯示不正常，則做進(jìn)一步檢測(cè)。 3．輸入放大與整形電路檢測(cè)： 用示波器觀測(cè)整形電路的輸出波形。正常情況下，可以觀測(cè)到也輸入頻率一致，信號(hào)幅值為5V左右的矩形波。 4．控制門(mén)檢測(cè)：用發(fā)光二極管檢測(cè)兩個(gè)控制門(mén)輸出信號(hào)，正常情況下，應(yīng)能觀察到每1S有一個(gè)矩形波形。,四、電路調(diào)試方法,33,5．計(jì)數(shù)器電路：將計(jì)數(shù)器的輸出接發(fā)光二極管，人為輸入手動(dòng)計(jì)數(shù)脈沖，觀察輸出狀態(tài)是否能連續(xù)計(jì)數(shù)。 6．鎖存器電路：將計(jì)數(shù)器輸出與鎖存器相連接，再將鎖存器輸出接發(fā)光二極管，正常情況下，給74LS374的CLK高電平，鎖存器的輸出應(yīng)與計(jì)數(shù)器輸出同步變化，當(dāng)給CLK低電平時(shí)，鎖存器輸出保持不變。,34,本章小結(jié),數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)采用從整體到局部，再?gòu)木植康秸w的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)、任務(wù)、指標(biāo)要求的了解設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的組成，通過(guò)對(duì)每個(gè)功能組成部分的進(jìn)一步分析，設(shè)計(jì)出實(shí)際單元電路，再對(duì)電路進(jìn)行整組成、仿真、實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)裝配與調(diào)試工作是驗(yàn)證理論設(shè)計(jì)，進(jìn)一步修正方案的實(shí)踐過(guò)程。在調(diào)試數(shù)字系統(tǒng)時(shí)要充分理解電路的原理與結(jié)構(gòu)，有步驟、有目的地進(jìn)行，應(yīng)靈活運(yùn)用“對(duì)換”、對(duì)比、對(duì)分、信號(hào)注入、信號(hào)尋跡等方法。,35,作 業(yè),13.3、13.4、13.7、13.9、13.11,36,