Problemas de diseño de electrónica digital
El diseño del curso de tecnología electrónica digital es el vínculo de enseñanza práctica del curso básico de tecnología electrónica digital. Se trata de combinar la teoría con el conocimiento electrónico básico práctico, verificar, consolidar y digerir el conocimiento básico de la tecnología electrónica, aplicar de manera integral la tecnología electrónica digital para resolver problemas prácticos en la línea de producción, mejorar las habilidades prácticas profesionales básicas y cultivar aún más la capacidad de analizar y resolver problemas, para servir mejor a la sociedad en el futuro.
¿Cuáles son los principales contenidos y requisitos de diseño? :
1. Diseñar un circuito lógico que simule un juego de tira y afloja.
2. El circuito utiliza 15 LED. Después de comenzar, solo se enciende el LED en el medio de la cuerda de tira y afloja.
3. Cada jugador sostiene un botón y lo presiona rápida y continuamente para generar un pulso. Quien presione el botón rápidamente moverá el LED en esa dirección. Cada vez que presione el botón, el LED se moverá una posición.
4. Cuando el LED brillante se mueve hacia el final de cualquier lado, ese lado gana. Después de eso, los botones de ambos lados no deberían tener ningún efecto y permanecer en ese estado. Sólo cuando el árbitro presiona el botón de reinicio se vuelve a encender el LED en el centro de la cuerda de tira y afloja.
5. Utilice un tubo digital de siete segmentos para mostrar el número de sets ganados por ambas partes.
Segundo, ideas de diseño experimental
Los requisitos básicos son los siguientes:
(1) Al comienzo del juego, ambas partes solo pueden ingresar señales después el árbitro ordena, de lo contrario las señales de entrada no serán válidas debido a la función de autobloqueo del circuito. ?
(2) La "cuerda electrónica" consta de al menos 15 tubos de luz LED. Después de que el árbitro da la orden de "iniciar el juego", se enciende la luz LED ubicada en el medio de la "cuerda electrónica". Las partes A y B ingresan señales a través de botones para hacer que el tubo LED iluminado se mueva hacia ellos mismos para evitar que se extienda a la otra parte. Cuando todos los tubos LED desde el punto medio hasta el final están encendidos, significa que el juego ha terminado. En este punto, el circuito se bloqueará y permanecerá en su estado actual a menos que el árbitro reinicie el circuito.
3. Plan de diseño general:
3.1, principio de diseño del circuito
La máquina de juego de tira y afloja requiere 15 (o 9) diodos emisores de luz. dispuestos en fila y encendidos. Solo el del medio brilla al final, que es la línea central del tira y afloja. Cada jugador en el juego sostiene un botón y lo presiona rápida y continuamente para generar un pulso. Quien lo presione más rápido moverá el resaltado en esa dirección. Cada vez que lo presione, el resaltado se moverá una vez. Cuando el diodo terminal movido hacia cualquier lado se enciende, ese lado gana. En este momento, ambos botones no tienen efecto y la salida se mantiene. Sólo después del reinicio el punto brillante puede volver a la línea central.
El monitor muestra el número de discos ganadores.
El circuito experimental es el siguiente:
Principio:
El contador reversible 74LS193 genera un número binario de 4 bits 0000 en el estado original, y la salida del decodificador enciende el indicador de nivel del medio. Presione los dos botones A y B para generar dos señales de pulso respectivamente. Después de darles forma, se agregan al contador reversible. Después de que el decodificador decodifica el código emitido por el contador reversible, el indicador de nivel de conducción se enciende y se mueve. Cuando el punto brillante se mueve hacia cualquiera de los extremos, este estado se bloquea debido a la acción del circuito de control, pero no tiene ningún efecto sobre el pulso de entrada. Si se presiona el botón de reinicio, el resaltado volverá a la posición del punto medio y se podrá reiniciar el juego.
Conecte los terminales positivos de los indicadores de terminales en ambos lados al terminal de habilitación EN de los dos contadores decimales CC4518 a través de dos puertas NAND. Cuando cualquiera de las partes gana, el indicador terminal de la otra parte se enciende y genera un flanco descendente para hacer que su contador correspondiente cuente. De esta forma, la salida del contador muestra el número de sets ganados por el ganador.
1. Circuito de codificación
El codificador tiene dos entradas y cuatro salidas. ¿Qué se debe añadir? /? Cuenta regresiva, ¿entonces elige la suma síncrona binaria de reloj dual 74LS193? /? Resta el contador para completar.
2. Circuito de conformación
74LS193 es un contador reversible que controla la suma y resta de pulsos CP en el pin 5 y el pin 4 respectivamente. En este momento, cuando el circuito necesita contar, ¿la entrada de resta CPD? ¿Debe estar conectado a alto; al calcular la resta, la CPU en la entrada de suma? También debe estar conectado a los niveles superiores. Si los pulsos generados directamente por las teclas A y B se agregan a 5 o 4 pines, habrá muchas situaciones en las que el otro terminal de entrada de conteo esté bajo, lo que provocará que el contador no pueda contar, que ambas teclas no sean válidas y que el El tira y afloja no puede desarrollarse normalmente.
Al agregar un circuito de conformación, los pulsos de las teclas A y B se pueden convertir en pulsos con una relación de trabajo mayor después de la conformación, reduciendo así la posibilidad de que la otra entrada de conteo sea baja durante el conteo, de modo que cada pulsación de tecla pueda contar. efectivamente. El circuito de conformación consta de la puerta AND 74LS08 y la puerta NAND 74LS00.
3. Circuito decodificador:
Consta de decodificador de 4-16 líneas CC4514. Seleccione 15 indicadores de nivel de la salida Y0 ~ Y15 del decodificador. El terminal negativo del indicador de nivel está conectado a tierra y el terminal positivo está conectado al decodificador. De esta manera, cuando la salida sea de nivel alto, el indicador de nivel. iluminarse.
Prepara el juego, la entrada del decodificador es 0000 y la salida de Y0 es 1. La luz del medio se enciende primero. Cuando el codificador cuenta hacia arriba, el punto brillante se mueve hacia la derecha y cuando el codificador cuenta hacia atrás, el punto brillante se mueve hacia la izquierda.
4. Circuito de control:
Para poder mostrar quién gana y quién pierde es necesario un circuito de control. Cuando lo resaltado pasa al terminal de cualquiera de las partes, esa parte se considera ganadora y los botones de ambas partes se declaran inválidos en ese momento. Este circuito puede estar compuesto por la puerta NOR 74LS02. Conecte las luces en ambos extremos a las dos entradas de la puerta NOR. Cuando el ganador es "1" y el otro es "0", la salida de la puerta NOR es "0" y luego se envía al extremo de configuración del contador 74LS193, por lo que el contador deja de contar y queda en el estado preestablecido. Porque los terminales de datos del contador D0, D1 y D1,
5 Los resultados muestran:
Los terminales positivos de las luces indicadoras en ambos extremos están conectados a los dos contadores CC4518 respectivamente después. siendo emitido por la puerta NAND en el lado CP, conecte los dos conjuntos de códigos BCD de 4 dígitos de CC4518 a las tomas 8, 4, 2 y 1 de los dos conjuntos de pantallas de decodificación en la caja experimental. Cuando una de las partes gana, la luz indicadora del terminal de la otra parte se enciende y genera un flanco ascendente, lo que hace que el contador correspondiente cuente 1, obteniendo así la visualización del número de victorias de ambas partes. Si un dígito no es suficiente, concatene dos dígitos.
Restablecer
Para realizar múltiples operaciones de reinicio y devolver el punto brillante al punto central, se puede usar un interruptor para controlar el terminal de reinicio R del 74LS193.
El reinicio del indicador de pérdidas y ganancias también utiliza un interruptor para controlar el terminal de compensación R del contador de pérdidas y ganancias CC4518 para volver a contar.
El menú CC4518 se muestra en la siguiente tabla y la disposición de los pines se muestra en el apéndice.
¿Entrar? Operación de salida
Reloj
¿CP? ¿Borrar
RD? Habilitar
¿Hmm?
×?1?×?Todos ceros
↑?0?1?Agregar recuento
0?0?↓?
↓?0?×?Mantener
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