《數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)》PPT課件

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1、第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 131 概 述 132 多 路 可 編 程 控 制 器 設(shè) 計(jì) 與 制 作 133 數(shù) 字 頻 率 計(jì) 的 設(shè) 計(jì) 與 制 作 134 數(shù) 字 電 路 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 與 制 作 的 一 般 方 法 本 章 小 結(jié) 習(xí) 題 13 返 回 主 目 錄 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 132 多 路 可 編 程 控 制 器 設(shè) 計(jì) 與 制 作 1321 電 路 設(shè) 計(jì) 1322 電 路 制 作 與 測 試 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì)第 13 章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 13

2、1 概 述 13 2 多 路 可 編 程 控 制 器 設(shè) 計(jì) 與 制 作 在 實(shí) 際 應(yīng) 用 中 ， 常 常 需 要 一 種 能 同 時(shí) 控 制 多 組 開 關(guān) 按 一定 的 方 式 閉 合 與 斷 開 的 裝 置 ， 比 如 顯 示 圖 樣 不 斷 變 化 的 各 種霓 虹 燈 或 彩 燈 的 電 源 控 制 系 統(tǒng) 。 本 節(jié) 設(shè) 計(jì) 與 制 作 的 多 路 可 編程 控 制 器 就 具 有 這 種 功 能 。 通 過 這 一 課 程 設(shè) 計(jì) ， 讀 者 可 以 在 如 下 方 面 得 到 鍛 煉 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) （ 1） 基 本 了 解 設(shè) 計(jì) 數(shù) 字 系

3、 統(tǒng) 的 一 般 方 法 。 （ 2） 進(jìn) 一 步 熟 悉 常 用 數(shù) 字 器 件 的 使 用 方 法 。 （ 3） 基 本 掌 握 通 過 邏 輯 分 析 查 找 數(shù) 字 電 路 故 障 的 （ 4） 熟 悉 并 學(xué) 會 使 用 用 于 讀 寫 EPROM的 常 用 軟 件 ，掌 握 固 化 與 擦 除 EPROM的 方 法 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 13 2 1 電 路 設(shè) 計(jì) 1 設(shè) 計(jì) 要 求 設(shè) 計(jì) 并 制 作 出 一 種 用 于 控 制 霓 虹 燈 的 控 制 器 ， 它 具有 如 下 功 能 ： （ 1） 可 以 控 制 每 段 霓 虹 燈 的 點(diǎn) 亮 或

4、熄 滅 。 （ 2） 每 段 霓 虹 燈 的 點(diǎn) 亮 與 熄 滅 可 以 通 過 編 程 來 實(shí) 現(xiàn) 。 （ 3） 每 間 隔 一 段 時(shí) 間 ， 霓 虹 燈 的 圖 樣 變 化 一 次 。 （ 4） 圖 樣 變 化 的 間 隔 時(shí) 間 可 以 調(diào) 節(jié) 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 2 霓 虹 燈 受 控 顯 示 的 基 本 原 理 我 們 以 背 景 霓 虹 燈 的 一 種 顯 示 效 果 為 例 ， 介 紹 控 制 霓虹 燈 顯 示 的 基 本 原 理 。 設(shè) 有 一 排 n段 水 平 排 列 的 霓 虹 燈 ， 某 種 顯 示 方 式 為 從 左 到 右 每 間 隔 0

5、.2 s逐 個(gè) 點(diǎn) 亮 。 其 控 制過 程 如 下 ： 若 以 “ 1”代 表 霓 虹 燈 點(diǎn) 亮 ， 以 “ 0”代 表 霓 虹 燈 熄 滅 ，則 開 始 時(shí) 刻 ， n段 霓 虹 燈 的 控 制 信 號 均 為 “ 0”。 隨 后 ， 控制器 將 一 幀 n個(gè) 數(shù) 據(jù) 送 至 n段 霓 虹 燈 的 控 制 端 ， 其 中 ， 最 左邊 的 一 段 霓 虹 燈 對 應(yīng) 的 控 制 數(shù) 據(jù) 為 “ 1”， 其 余 的 數(shù) 據(jù) 均 為零 ， 即 1000000。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 當(dāng) n個(gè) 數(shù) 據(jù) 送 完 以 后 ， 控 制 器 停 止 送 數(shù) ， 保 留 這 種 狀

6、態(tài) （ 定 時(shí) ） 0.2 s， 此 時(shí) ， 第 1段 霓 虹 燈 被 點(diǎn) 亮 ， 其 余 霓 虹燈 熄 滅 。 隨 后 ， 控 制 器 又 在 極 短 的 時(shí) 間 內(nèi) 將 數(shù) 據(jù) 1000000送 至 霓 虹 燈 的 控 制 端 ， 并 定 時(shí) 0.2 s， 這 段 時(shí) 間 里 前 兩 段 霓 虹燈 被 點(diǎn) 亮 。 由 于 送 數(shù) 過 程 很 快 ， 我 們 觀 測 到 的 效 果 是 第 一 段霓 虹 燈 被 點(diǎn) 亮 0.2 s后 ， 第 2段 霓 虹 燈 接 著 被 點(diǎn) 亮 ， 即 每 隔 0.2 s顯 示 一 幀 圖 樣 。 如 此 下 去 ， 最 后 控 制 器 將 數(shù) 據(jù) 1111

7、111送至 n段 霓 虹 燈 的 控 制 端 ， 則 n段 霓 虹 燈 被 全 部 點(diǎn) 亮 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 只 要 改 變 送 至 每 段 霓 虹 燈 的 數(shù) 據(jù) ， 即 可 改 變 霓 虹 燈的 顯 示 方 式 ， 顯 然 ， 我 們 可 以 通 過 合 理 地 組 合 數(shù) 據(jù) （ 編程 ） 來 得 到 霓 虹 燈 的 不 同 顯 示 方 式 。 3 系 統(tǒng) 框 圖 根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 要 求 ， 確 定 如 圖 13.1所 示 系 統(tǒng) 框 圖 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 圖 13.1系 統(tǒng) 方 框 圖 圖 12.1 振 蕩 器 控 制 門 定

8、 時(shí) 器 長 度 計(jì) 數(shù) 器 只 讀 存 儲 器 地 址 計(jì) 數(shù) 器 移 位 寄 存 器 8 移 位 脈 沖 Dn D1 D0 D0D 7 k 1 A 0 A k 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 框 圖 中 ， 右 邊 的 D0-Dn為 n個(gè) 發(fā) 光 二 極 管 ， 它 們 與 n段 霓 虹 燈 相 對 應(yīng) ， 二 極 管 亮 ， 則 霓 虹 燈 亮 。 下 面 介 紹 框圖 中 各 部 分 的 功 能 與 實(shí) 現(xiàn) 方 法 。 1） 移 位 寄 存 器 移 位 寄 存 器 用 于 寄 存 控 制 發(fā) 光 二 極 管 亮 、 滅 的 數(shù) 據(jù) 。對 應(yīng) n個(gè) 發(fā) 光 二 極 管 ， 移

9、 位 寄 存 器 有 n位 輸 出 。 移 位 寄 存器 的 輸 入 信 號 取 自 存 儲 器 輸 出 的 8位 并 行 數(shù) 據(jù) 。 為 使 電 路簡 單 ， 可 以 采 用 8位 并 入 并 出 的 移 位 寄 存 器 ， 也 可 以 采 用 并 入 串 出 的 移 位 寄 存 器 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 2） 只 讀 存 儲 器 只 讀 存 儲 器 內(nèi) 部 通 過 編 程 已 寫 入 控 制 霓 虹 燈 顯 示 方式 的 數(shù) 據(jù) 。 控 制 器 每 間 隔 一 段 時(shí) 間 （ 顯 示 定 時(shí) ） 將 n位 數(shù)據(jù) 送 移 位 寄 存 器 ， 所 送 的 數(shù) 據(jù) 內(nèi)

10、容 由 存 儲 器 的 地 址 信 號確 定 。 存 儲 器 的 容 量 由 霓 虹 燈 的 段 數(shù) 、 顯 示 方 式 及 顯 示 方式 的 種 類 確 定 。 n段 霓 虹 燈 ， m種 顯 示 方 式 (每 種 顯 示 方 式包 含 k幀 畫 面 )， 要 求 存 儲 器 的 容 量 為 c=k n m （ bit） 只 讀 存 儲 器 可 以 采 用 常 用 的 EPROM, 如 2764、 27128、 27256、 27512等 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 3) 地 址 計(jì) 數(shù) 器 地 址 計(jì) 數(shù) 器 產(chǎn) 生 由 低 到 高 連 續(xù) 變 化 的 只 讀 存 儲

11、器 的 地址 。 存 儲 器 內(nèi) 對 應(yīng) 地 址 的 數(shù) 據(jù) 被 送 至 寄 存 器 。 地 址 計(jì) 數(shù) 器輸 出 的 位 數(shù) 由 存 儲 器 的 大 小 決 定 。 64 Kbit容 量 的 存 儲 器 對應(yīng) 的 地 址 線 為 16根 ， 因 此 要 求 16位 計(jì) 數(shù) 器 。 其 余 可 依 次 類推 。 地 址 計(jì) 數(shù) 器 給 出 存 儲 器 的 全 部 地 址 以 后 自 動 復(fù) 位 ， 重新 從 0000H開 始 計(jì) 數(shù) 。 地 址 計(jì) 數(shù) 器 可 以 采 用 一 般 的 二 進(jìn) 制 計(jì) 數(shù) 器 ， 如 7416、162等 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 4） 控

12、制 門 與 定 時(shí) 器 控 制 門 用 于 控 制 計(jì) 數(shù) 脈 沖 是 否 到 達(dá) 地 址 計(jì) 數(shù) 器 。 控制 門 的 控 制 信 號 來 自 定 時(shí) 器 。 定 時(shí) 器 啟 動 時(shí) ， 控 制 門 被關(guān) 閉 ， 地 址 計(jì) 數(shù) 器 停 止 計(jì) 數(shù) ， 寄 存 器 的 數(shù) 據(jù) 被 鎖 存 。 此段 時(shí) 間 發(fā) 光 二 極 管 發(fā) 光 。 達(dá) 到 定 時(shí) 值 時(shí) ， 定 時(shí) 器 反 相 ， 計(jì) 數(shù) 器 重 新 開 始 計(jì) 數(shù) 。 控 制 門 可 以 用 一 般 的 與 門 或 或 門 ， 定 時(shí) 器 可 以 采 用單 穩(wěn) 態(tài) 電 路 來 實(shí) 現(xiàn) ， 也 可 以 用 計(jì) 數(shù) 器 實(shí) 現(xiàn) 。 第

13、13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 5） 長 度 計(jì) 數(shù) 器 長 度 計(jì) 數(shù) 器 與 地 址 計(jì) 數(shù) 器 對 應(yīng) 同 一 個(gè) 計(jì) 數(shù) 脈 沖 。 長 度 計(jì) 數(shù)器 工 作 時(shí) ， 地 址 計(jì) 數(shù) 器 也 在 工 作 。 計(jì) 數(shù) 器 工 作 期 間 ， 存 儲 器 對應(yīng) 地 址 的 數(shù) 據(jù) 被 逐 級 移 位 至 對 應(yīng) 的 寄 存 器 。 長 度 計(jì) 數(shù) 器 的 計(jì) 數(shù)長 度 為 n/8, 該 長 度 恰 好 保 證 一 幀 圖 樣 （ n位 ） 的 數(shù) 據(jù) 從 存 儲 器 中讀 出 送 寄 存 器 鎖 存 。 長 度 計(jì) 數(shù) 器 達(dá) 到 長 度 值 時(shí) 自 動 清 零 ， 同 時(shí)啟 動

14、定 時(shí) 器 工 作 。 定 時(shí) 器 啟 動 期 間 ， 長 度 計(jì) 數(shù) 器 與 地 址 計(jì) 數(shù) 器的 計(jì) 數(shù) 脈 沖 均 被 封 閉 。 長 度 計(jì) 數(shù) 器 電 路 可 視 計(jì) 數(shù) 的 具 體 長 度 來 確 定 。 當(dāng) 計(jì) 數(shù) 長 度 較 短 時(shí) ， 可 以 采 用 移 位 寄 存 器 來 實(shí) 現(xiàn) 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 4 實(shí) 用 電 路 根 據(jù) 上 面 的 分 析 ， 設(shè) 計(jì) 出 如 圖 13.2所 示 的 實(shí) 用 電 路 。 該 實(shí) 用 電 路 可 以 控 制 32段 霓 虹 燈 。 這 里 用 32個(gè) 發(fā) 光 二 極管 代 替 霓 虹 燈 。 實(shí) 際 電 路

15、中 ， 霓 虹 燈 是 由 開 關(guān) 變 壓 器 提供 的 電 源 點(diǎn) 亮 的 。 開 關(guān) 變 壓 器 通 過 光 耦 進(jìn) 行 強(qiáng) 、 弱 電 隔離 。 從 寄 存 器 輸 出 的 點(diǎn) 亮 發(fā) 光 二 極 管 的 驅(qū) 動 信 號 完 全 可以 驅(qū) 動 開 關(guān) 變 壓 器 工 作 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 圖 13.2 霓 虹 燈 顯 示 控 制 器 實(shí) 用 電 路 P 0P 1P 2P 3CEP CETCLK PEMR Q 0Q 1Q 2Q 3TC 34 56 710 29 1 U 1 74LS161 P 0P 1P 2P 3CEP CETCLK PEMR Q 0Q 1Q

16、2Q 3TC 34 56 710 29 1 U 2 74LS161 1413 1211 15 1413 1211 15 P 0P 1P 2P 3CEP CETCLK PEMR Q 0Q 1Q 2Q 3TC 34 56 710 29 1 U 3 74LS161 14 1312 1115 1 U 12A 74LS04 當(dāng) 信 號 通 路 分 開 畫時(shí) ， 在 分 開 的 兩 端 必 須 作 出 標(biāo) 記 ， 并 指 出 斷 開 處 的 引 出 與 引入 點(diǎn) 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 然 后 利 用 電 子 CAD軟 件 中 的 數(shù) 字 電 路 仿 真 軟 件 對 電路 進(jìn) 行

17、仿 真 測 試 ， 以 確 定 電 路 是 否 準(zhǔn) 確 無 誤 。 當(dāng) 電 路 中采 用 TTL、 CMOS、 運(yùn) 放 、 分 立 元 件 等 多 種 器 件 時(shí) ， 如 果采 用 不 同 的 電 源 供 電 ， 則 要 注 意 不 同 電 路 之 間 電 平 的 正確 轉(zhuǎn) 換 ， 并 繪 制 出 電 平 轉(zhuǎn) 換 電 路 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 4） 分 析 電 路 可 能 設(shè) 計(jì) 的 單 元 電 路 不 存 在 任 何 問 題 ， 但 組 合 起 來 后系 統(tǒng) 卻 不 能 正 常 工 作 ， 因 此 ， 必 須 充 分 分 析 各 單 元 電 路 ，尤 其 是 對 控

18、 制 信 號 要 從 邏 輯 關(guān) 系 、 正 反 極 性 、 時(shí) 序 幾 個(gè) 方面 進(jìn) 行 深 入 考 慮 ， 確 保 不 存 在 沖 突 。 在 深 入 分 析 的 基 礎(chǔ) 上通 過 對 原 設(shè) 計(jì) 電 路 的 不 斷 修 改 ， 獲 得 最 佳 設(shè) 計(jì) 方 案 。 5） 完 成 整 體 設(shè) 計(jì) 在 各 單 元 電 路 完 成 的 基 礎(chǔ) 上 ， 用 電 子 CAD軟 件 將 各 單元 電 路 連 接 起 來 ， 畫 出 符 合 軟 件 要 求 的 整 機(jī) 邏 輯 電 路 圖 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 6） 邏 輯 仿 真 整 體 電 路 設(shè) 計(jì) 完 畢 后 ， 再 次

19、 在 仿 真 軟 件 上 對 整 個(gè) 試驗(yàn) 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 邏 輯 仿 真 ， 驗(yàn) 證 設(shè) 計(jì) 。 根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) ， 設(shè) 計(jì) 出 一 個(gè) 比 較 理 想 的 數(shù) 字 電 路 系統(tǒng) 必 須 經(jīng) 常 訓(xùn) 練 ， 反 復(fù) 實(shí) 踐 才 能 熟 練 。 為 使 設(shè) 計(jì) 盡 可 能優(yōu) 化 ， 必 須 對 數(shù) 字 電 路 器 件 ， 尤 其 是 中 、 大 規(guī) 模 集 成 電路 器 件 有 比 較 多 的 了 解 。 學(xué) 會 查 閱 數(shù) 字 電 路 器 件 手 冊 ，了 解 不 同 器 件 之 間 的 區(qū) 別 。 充 分 明 了 各 器 件 輸 入 端 、 控制 端 對 信 號 的 要 求 ， 以

20、 及 輸 出 端 輸 出 信 號 的 特 點(diǎn) 。 這 些對 設(shè) 計(jì) 者 來 說 是 十 分 重 要 的 。 熟 悉 電 子 CAD軟 件 的 使 用 ， 對 我 們 的 設(shè) 計(jì) 十 分 有 幫 助 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 13.4.2 數(shù) 字 電 路 系 統(tǒng) 的 安 裝 與 調(diào) 試 數(shù) 字 試 驗(yàn) 系 統(tǒng) 整 體 電 路 設(shè) 計(jì) 完 畢 后 ， 還 必 須 通 過 試驗(yàn) 板 的 安 裝 與 調(diào) 試 ， 糾 正 設(shè) 計(jì) 中 因 考 慮 不 周 出 現(xiàn) 的 錯 誤或 不 足 。 檢 測 出 實(shí) 際 系 統(tǒng) 正 常 運(yùn) 行 的 各 項(xiàng) 技 術(shù) 指 標(biāo) 、 參數(shù) 、 工 作 狀

21、 態(tài) 、 輸 出 驅(qū) 動 情 況 、 動 作 情 況 與 邏 輯 功 能 。因 此 ， 系 統(tǒng) 裝 調(diào) 工 作 是 驗(yàn) 證 理 論 設(shè) 計(jì) ， 進(jìn) 一 步 修 正 設(shè) 計(jì)方 案 的 重 要 實(shí) 踐 過 程 。 具 體 可 按 如 下 步 驟 進(jìn) 行 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 1） 制 作 PCB 如 果 整 體 電 路 是 利 用 電 子 CAD軟 件 按 其 要 求 繪 制 的 ，則 可 以 利 用 該 軟 件 繪 制 PCB圖 ， 制 作 出 印 刷 電 路 板 。 采 用PCB制 作 數(shù) 字 電 路 系 統(tǒng) 可 以 保 證 試 驗(yàn) 系 統(tǒng) 工 作 可 靠 ， 減 少

22、不 必 要 的 差 錯 ， 大 大 節(jié) 省 電 路 試 驗(yàn) 時(shí) 間 。 2） 檢 測 器 件 在 將 器 件 安 裝 到 PCB上 之 前 ， 對 所 選 用 的 器 件 進(jìn) 行 測試 是 十 分 有 必 要 的 ， 它 可 以 減 少 因 器 件 原 因 造 成 的 電 路 故 障 ， 縮 短 工 作 時(shí) 間 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 3） 安 裝 元 器 件 將 各 種 器 件 安 裝 到 PCB上 是 一 件 不 太 困 難 的 工 作 。 安裝 時(shí) ， 集 成 電 路 最 好 通 過 插 座 與 電 路 板 連 接 ， 這 便 于 不 小心 損 壞 器 件 后 進(jìn)

23、 行 更 換 。 數(shù) 字 電 路 的 布 線 一 般 比 較 緊 密 、焊 點(diǎn) 較 小 ， 在 焊 接 過 程 中 注 意 不 要 出 現(xiàn) 掛 錫 或 虛 焊 。 4） 電 路 調(diào) 試 電 路 的 調(diào) 試 可 分 兩 步 來 進(jìn) 行 ， 一 是 單 元 電 路 的 調(diào) 試 ，然 后 是 總 調(diào) 。 只 有 通 過 調(diào) 試 使 單 元 電 路 到 達(dá) 預(yù) 定 要 求 ， 總調(diào) 才 能 順 利 進(jìn) 行 。 調(diào) 試 時(shí) 應(yīng) 注 意 ： 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) （ 1） 充 分 理 解 電 路 的 工 作 原 理 和 電 路 結(jié) 構(gòu) ， 對 電 路輸 入 輸 出 量 之 間 的 邏

24、 輯 關(guān) 系 ， 正 常 情 況 下 信 號 的 電 平 、 波 形 、 頻 率 等 做 到 心 中 有 數(shù) 。 據(jù) 此 設(shè) 計(jì) 出 科 學(xué) 的 調(diào) 試 方法 ， 包 括 選 用 的 儀 器 設(shè) 備 ， 調(diào) 試 的 步 驟 、 每 個(gè) 步 驟 中 檢測 的 部 位 、 如 何 人 為 設(shè) 置 電 路 工 作 狀 態(tài) 進(jìn) 行 測 試 等 。 （ 2） 可 以 先 進(jìn) 行 靜 態(tài) 測 量 ， 確 定 IC的 電 源 、 地 、 控制 端 的 靜 態(tài) 電 平 等 直 流 工 作 狀 態(tài) 是 否 正 常 后 再 進(jìn) 行 動 態(tài)測 量 ， 如 果 電 路 裝 配 工 藝 比 較 好 ， 也 可 以 在

25、動 態(tài) 測 量 發(fā)現(xiàn) 問 題 后 再 進(jìn) 行 靜 態(tài) 測 量 。 進(jìn) 行 靜 、 動 態(tài) 測 量 時(shí) 應(yīng) 盡 量 保 證 測 試 條 件 與 電 路 的 實(shí) 際 工 作 狀 態(tài) 相 吻 合 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) （ 3） 在 尋 找 故 障 時(shí) ， 可 以 按 信 號 的 流 程 對 電 路 進(jìn) 行逐 級 測 量 ， 或 由 前 往 后 , 或 由 后 向 前 ； 也 可 以 根 據(jù) 電 路 的特 點(diǎn) 從 關(guān) 鍵 部 位 入 手 進(jìn) 行 ； 或 根 據(jù) 通 電 連 接 后 系 統(tǒng) 的 工作 狀 態(tài) 直 接 從 電 路 的 某 一 部 分 著 手 進(jìn) 行 。 （ 4）

26、明 確 每 次 測 量 的 意 義 ， 要 了 解 什 么 ， 希 望 解 決什 么 問 題 ， 一 定 要 做 到 心 中 有 數(shù) 。 從 測 量 中 掌 握 的 各 種數(shù) 據(jù) 、 現(xiàn) 象 、 觀 測 到 的 信 號 波 形 等 入 手 ， 通 過 分 析 、 試驗(yàn) （ 調(diào) 整 ） 再 開 始 新 的 測 量 , 如 此 循 環(huán) 往 復(fù) 進(jìn) 行 ， 就 可 以發(fā) 現(xiàn) 與 排 除 故 障 ， 達(dá) 到 預(yù) 定 的 設(shè) 計(jì) 目 標(biāo) 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) （ 5） 在 對 電 路 進(jìn) 行 檢 測 、 試 驗(yàn) 或 調(diào) 整 的 過 程 中 ， 應(yīng)掌 握 一 些 實(shí) 用 的 檢

27、測 方 法 ， 如 對 換 法 （ 將 檢 測 好 的 器 件或 電 路 代 替 懷 疑 有 故 障 的 器 件 或 電 路 ） 、 對 比 法 （ 通 過測 量 將 故 障 電 路 與 正 常 電 路 的 狀 態(tài) 、 參 數(shù) 等 進(jìn) 行 逐 項(xiàng) 對比 ） 、 對 分 法 （ 把 有 故 障 的 電 路 根 據(jù) 邏 輯 關(guān) 系 分 成 兩 部分 ， 確 定 是 哪 一 部 分 有 問 題 ， 然 后 再 對 有 故 障 的 電 路 再次 對 分 ， 直 至 找 到 故 障 所 在 ） 、 信 號 注 入 法 （ 根 據(jù) 電 路的 邏 輯 關(guān) 系 ， 人 為 設(shè) 置 輸 入 端 口 電 平 或

28、注 入 數(shù) 字 信 號 ， 觀 測 電 路 的 響 應(yīng) ， 判 斷 故 障 所 在 ） 、 信 號 尋 跡 法 （ 從 信號 的 流 向 入 手 ， 通 過 在 電 路 中 跟 蹤 尋 找 信 號 ， 找 出 故 障 所 在 ） 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 在 數(shù) 字 電 路 中 ， 由 于 不 存 在 大 功 率 、 大 電 流 、 高 電 壓 的工 作 狀 態(tài) ， 電 路 故 障 一 般 都 是 裝 配 過 程 中 出 現(xiàn) 的 掛 錫 、 虛焊 、 元 件 插 錯 等 原 因 造 成 的 ， 除 非 IC插 反 了 方 向 或 電 源 接錯 了 極 性 ， 一 般 情

29、況 下 ， 有 源 器 件 損 壞 的 可 能 性 較 小 。 5） 歸 納 總 結(jié) 當(dāng) 電 路 能 夠 正 常 工 作 以 后 ， 應(yīng) 將 測 試 的 數(shù) 據(jù) 、 波 形 、 計(jì) 算 結(jié) 果 等 原 始 數(shù) 據(jù) 歸 納 保 存 ， 以 備 以 后 查 閱 。 最 后 編 寫總 結(jié) 報(bào) 告 。 總 結(jié) 報(bào) 告 應(yīng) 對 本 設(shè) 計(jì) 的 特 點(diǎn) 、 所 采 用 的 設(shè) 計(jì) 技巧 、 存 在 的 問 題 、 解 決 的 方 法 、 電 路 的 最 后 形 式 、 電 路 達(dá) 到 的 技 術(shù) 指 標(biāo) 等 進(jìn) 行 必 要 的 分 析 與 闡 述 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì)本 章 小

30、結(jié) 學(xué) 會 采 用 各 種 中 、 大 規(guī) 模 數(shù) 字 電 路 集 成 器 件 設(shè) 計(jì) 數(shù)字 電 路 系 統(tǒng) ， 是 本 課 程 的 首 要 任 務(wù) 。 本 章 設(shè) 計(jì) 制 作 了 兩個(gè) 實(shí) 用 性 很 強(qiáng) 的 數(shù) 字 系 統(tǒng) 實(shí) 例 ， 由 此 可 以 深 入 了 解 數(shù) 字電 子 技 術(shù) 在 專 業(yè) 學(xué) 習(xí) 中 的 重 要 意 義 ， 同 時(shí) 對 如 何 使 讀 者將 課 堂 中 學(xué) 到 的 知 識 用 于 實(shí) 踐 起 到 很 好 的 指 導(dǎo) 作 用 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 數(shù) 字 電 路 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) ， 應(yīng) 采 取 從 整 體 到 局 部 ， 再 從局 部

31、 到 整 體 的 設(shè) 計(jì) 方 法 。 通 過 對 系 統(tǒng) 的 目 標(biāo) 、 任 務(wù) 、 指標(biāo) 要 求 等 的 分 析 繪 出 系 統(tǒng) 的 方 框 圖 是 設(shè) 計(jì) 的 第 一 步 ； 通過 對 每 個(gè) 框 圖 作 用 的 進(jìn) 一 步 分 析 ， 通 過 對 各 種 數(shù) 字 電 路器 件 的 深 入 認(rèn) 識 ， 合 理 設(shè) 計(jì) 每 個(gè) 框 圖 中 的 實(shí) 際 電 路 是 系統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 中 最 重 要 的 內(nèi) 容 ， 通 過 對 電 路 的 進(jìn) 一 步 分 析 、 仿真 、 修 改 以 使 系 統(tǒng) 完 善 與 優(yōu) 化 ， 是 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 的 關(guān) 鍵 所 在 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程

32、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 正設(shè) 計(jì) 方 案 的 實(shí) 踐 過 程 。 數(shù) 字 系 統(tǒng) 的 制 作 必 須 嚴(yán) 格 遵 守 相關(guān) 工 藝 ， 按 步 驟 進(jìn) 行 。 在 調(diào) 試 數(shù) 字 系 統(tǒng) 時(shí) 要 充 分 理 解 電路 的 工 作 原 理 和 電 路 結(jié) 構(gòu) ， 有 步 驟 、 有 目 的 地 進(jìn) 行 。 對系 統(tǒng) 進(jìn) 行 檢 測 時(shí) ， 應(yīng) 靈 活 運(yùn) 用 “ 對 換 ” 、 “ 對 比 ” 、“ 對 分 ” 、 “ 信 號 注 入 ” 、 “ 信 號 尋 跡 ” 等 方 法 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì)習(xí)

33、題 1313 1 簡 述 圖 13.1中 各 方 框 的 作 用 。 13 2 在 霓 虹 燈 控 制 電 路 中 ， 定 時(shí) 器 的 作 用 是 什 么 ？ 13 3 在 霓 虹 燈 控 制 電 路 中 ， 長 度 計(jì) 數(shù) 器 在 電 路 中 的 作 用是 什 么 ？ 如 果 要 控 制 64段 霓 虹 燈 ， 如 何 設(shè) 計(jì) 長 度 計(jì) 數(shù) 器 ？ 13 4 在 霓 虹 燈 控 制 電 路 中 ， 4個(gè) 74LS374的 作 用 是 什 么 ，數(shù) 據(jù) 是 如 何 從 存 儲 器 傳 送 到 每 段 霓 虹 燈 的 ？ 繪 出 74HC374第11腳 的 波 形 ， 解 釋 為 什 么 會

34、得 到 這 種 波 形 。 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì)13 5 圖 13.2中 ， 三 極 管 VT的 作 用 是 什 么 ？ 13 6 簡 述 課 程 設(shè) 計(jì) 制 作 的 數(shù) 字 頻 率 計(jì) 的 基 本 原 理 ？ 13 7 簡 述 上 述 數(shù) 字 頻 率 計(jì) 的 基 準(zhǔn) 時(shí) 間 是 如 何 獲 得 的 ？13 8 在 圖 13.7中 ， 為 何 不 將 計(jì) 數(shù) 器 與 顯 示 譯 碼 器 直 接相 連 ？ 如 果 直 接 相 連 ， 會 出 現(xiàn) 什 么 現(xiàn) 象 ？ 13 9 分 別 闡 述 圖 13.7中 ， 各 與 門 的 作 用 。 13 10 圖 13.7中 ， JK

35、觸 發(fā) 器 的 作 用 是 什 么 ？ 13 11 在 制 作 與 調(diào) 試 數(shù) 字 系 統(tǒng) 時(shí) ， 應(yīng) 注 意 什 么 問 題 ？ 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 1 康 華 光 電 子 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 , 1987 2 李 亞 伯 數(shù) 字 電 路 與 系 統(tǒng) 北 京 ： 電 子 工 業(yè) 出 版 社 , 1997 3 陳 晰 數(shù) 字 電 路 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 北 京 ： 電 子 工 業(yè) 出 版 社 , 1999 5 李 元 數(shù) 字 電 路 與 邏 輯 設(shè) 計(jì) 南 京 ： 南 京 大 學(xué) 出 版 社 , 1997大 學(xué) 出 版 社 , 1989

36、6 侯 伯 亨 、 顧 新 編 著 VHDL硬 件 描 述 語 言 與 數(shù) 字 邏 輯 電 路設(shè) 計(jì) 西 安 ： 西 安 電 子 科 技 大 學(xué) 出 版 社 , 1998 第 13章 數(shù) 字 電 路 課 程 設(shè) 計(jì) 7 王 鎖 萍 電 子 設(shè) 計(jì) 自 動 化 (EDA)教 程 成 都 ： 電 子 科 技大 學(xué) 出 版 社 , 1999 8 郭 斌 數(shù) 字 邏 輯 電 路 北 京 ： 電 子 科 技 大 學(xué) 出 版社 , 1995 9 曹 漢 房 數(shù) 字 電 路 的 設(shè) 計(jì) 與 解 題 技 巧 . 北 京 ： 高 等 教 育出 版 社 , 1989 10 王 振 宇 實(shí) 驗(yàn) 電 子 技 術(shù) 天 津 ： 天 津 大 學(xué) 出 版 社 ， 1989 11 程 震 先 數(shù) 字 電 路 實(shí) 驗(yàn) 與 應(yīng) 用 北 京 ： 北 京 理 工 大 學(xué)出 版 社 , 1989