1、项目2 抢答器的设计与制作褚丽丽项目2 抢答器的设计与制作 学习情境1 抢答器的开关电路 任务 开关电路的分析 学习情境2 抢答器的编码电路 任务 编码器的分析与测试 学习情境3 抢答器的触发锁存电路 任务1 主从触发器 任务2 边沿触发器 任务3 触发器之间的相互转换 学习情境4 抢答器的译码显示电路 学习情境5 多功能抢答器的设计与制作 任务1 多功能抢答器的设计 任务2 多功能抢答器的制作学习情景四学习情景四 抢答器的译码驱动显示电路抢答器的译码驱动显示电路学习目标 1、理解译码器组合逻辑电路的功能特性； 2、熟悉显示数码器的功能特性； 3、掌握译码驱动显示电路的接法工作任务 1、译码器
2、的功能测试和应用； 2、译码和编码器以及显示电路相连，观察数码管的显示状态。问题引入问题引入 译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用是把给定的代码进行电路。它的作用是把给定的代码进行“翻翻译译”，变成相应的状态，使输出通道中相，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。译码器在数字系统应的一路有信号输出。译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代码的转换、中有广泛的用途，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配，存贮终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。不同的功能可器寻址和组合控制信号等。不同的功能可选用不
3、同种类的译码器。选用不同种类的译码器。 译码： 编码的逆过程，将编码时赋予代码的特定含义“翻译”出来。 译码器： 实现译码功能的电路。常用的译码器有二进制译码器、二-十进制译码器和显示译码器等。二进制代码原来信息编码对象编码译码看一看看一看认识译码器认识译码器a.74LS47外形图 b.74LS138外形图 c.CC4511外形图 图2-4-4 译码器的外形图学一学 二进制译码器 学习目标： 1、理解二进制译码器组合逻辑电路的功能特性 2、掌握集成译码器的逻辑功能 3、会用二进制译码器设计组合逻辑电路图7 三位二进制译码器的方框图输入：二进制代码（N位），输出：2N个，每个输出仅包含一个最小项
4、。输入是三位二进制代码、有八种状态，八个输出端分别对应其中一种输入状态。因此，又把三位二进制译码器称为3线8线译码器。1. 74LS138的逻辑功能内部电路图负逻辑与非门译码输入端 S为控制端（又称使能端） S=1 译码工作 S=0 禁止译码， 输出全1 1 321SSSS输出端)7, 2 , 1 , 0(imSYii为便于理解功能而分析内部电路表6 74LS138的功能表译中为0高电平有效低电平有效禁止译码译码工作图8 74LS138的逻辑符号低电平有效输出三位二进制代码使能端74LS138的逻辑功能 三个译码输入端（又称地址输入端）A2、A1、A0，八个译码输出端 ，以及三个控制端（又称使
5、能端） 、 、 。 、 ， 是译码器的控制输入端，当 = 1、 + = 0 (即 = 1, 和 均为0)时，GS输出为高电平，译码器处于工作状态。否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平。S1S2S1S2S3S1S2S3S1S3S2Y0Y7S3321SSSS 当译码器处于工作状态时，每输入一个二进制代码将使对应的一个输出端为低电平，而其它输出端均为高电平。也可以说对应的输出端被“译中”。 74LS138输出端被“译中”时为低电平，所以其逻辑符号中每个输出端 上方均有“”符号。 Y0Y7)7, 2 , 1 , 0(imSYii 2. 应用举例 (1)功能扩展(利用使能端实现) 图3-9 用
6、两片74LS138译码器构成4线16线译码器A3 =0时，片工作，片禁止 A3 =1时，片禁止，片工作扩展位控制使能端(2) 实现组合逻辑函数F（A，B，C） )7, 2 , 1 , 0, 1(iSmmSYiii)70(),(imCBAFi比较以上两式可知，把3线8线译码器74LS138地址输入端（A2A1A0）作为逻辑函数的输入变量（ABC），译码器的每个输出端Yi都与某一个最小项mi相对应，加上适当的门电路，就可以利用译码器实现组合逻辑函数。例 试用74LS138译码器实现逻辑函数：解：因为)7 , 6 , 5 , 3 , 1 (),(mCBAF765317653176531mmmmm)7
7、 , 6 , 5 , 3 , 1 (),(YYYYYmmmmmmCBAF)7, 2 , 1 , 0(imYii则 因此，正确连接控制输入端使译码器处于工作状态，将 、 、 、 、经一个与非门输出，A2、A1、A0分别作为输入变量A、B、C，就可实现组合逻辑函数。 Y1YYYY76531)7 , 6 , 5 , 3 , 1 (),(YYYYYmCBAF图3-10例3-4电路图763150127631576315012YYYYYCB,A,Y,AC,AB,AA2CB,A,Y1AA,A）（则设译码器和门电路实现。）用输出低电平有效的（）（项表达式）写出输出函数的最小（和量为解：设译码器的输入变mmmm
8、mmmmmm)7 , 6 , 5 , 3 , 1(,),(mCBAY输出函数为路，路设计一个组合逻辑电试用三八译码器和门电看一看 二进制译码器 学习目标： 1、理解二进制译码器组合逻辑电路的功能特性 2、掌握集成译码器的逻辑功能 3、会用二进制译码器设计组合逻辑电路谢谢欣赏！学一学 二十进制译码器 学习目标： 1、理解二十进制译码器组合逻辑电路的功能特性 2、了解集成译码器的逻辑功能二十进制译码器的逻辑功能是将输入的BCD码译成十个输出信号。图11 二十进制译码器74LS42的逻辑符号表7 二-十进制译码器74LS42的功能表译中为0拒绝伪码看一看 二十进制译码器 学习目标： 1、理解二十进制
9、译码器组合逻辑电路的功能特性 2、掌握集成译码器的逻辑功能谢谢欣赏！学一学 七段数码显示器 学习目标： 1、熟悉显示数码器的功能特性； 2、会用万用表检测共阴型的数码管和共阳型的数码管。任务描述任务描述看一看看一看认识七段数码显示器认识七段数码显示器 图 2-4-1 LED数码管做一做做一做用七根火柴棒摆放出类似于计算器中显示的0到9十个数字。如图2-1-1所示。 一个LED数码管可用来显示一位09十进制数和一个小数点。小型数码管（0.5寸和0.36寸）每段发光二极管的正向压降，随显示光（通常为红、绿、黄、橙色）的颜色不同略有差别，通常约为22.5V，每个发光二极管的点亮电流在510mA。(a
10、)外观图(b)等效电路图2-4-2半导体数码管表2-4-1列出了ag发光段的十种发光组合情况，他们分别和十进制的十个数字相对应。表中H表示发光的线段，L表示不发光的线段。表2-4-1七段显示组合与数字对照表发光段数字abcdefg0HHHHHHL1LHHLLLL2HHLHHLH3HHHHLLH4LHHLLHH5HLHHLHH6HLHHHHH7HHHLLLL8HHHHHHH9HHHHLHH 想一想想一想七段数码显示器由个发光直线段组成。当七段数码显示器显示数字4时所对应的发光段是 ；当七段数码显示器显示数字6时所对应的发光段是。做一做做一做识别图2-2-4所示BS201（或BS202）、BS21
11、1（或BS222）两种型号的半导体数码管：(1) 观察形状，记录型号。(2) 画出8段LED数码管外形图，分析并记录各发光段与各引脚之间的对应关系。(3) 找出LED数码管公共引脚端的位置。(4) 分析显示0到9十个数字的方法。(5) 判断哪一个是共阳极型LED数码管？哪一个共阴极型LED数码管？a.BS201型LED数码管b.BS211型LED数码管图2-4-3 LED数码管看一看 七段数码显示器 学习目标： 1、熟悉显示数码器的功能特性； 2、会用万用表检测共阴型的数码管和共阳型的数码管。谢谢欣赏！还记得？BCD代码 日常生活中我们使用的是十进制数，而在数字电路中所使用的都是二进制数，因此
12、就必须用二进制数码来表示十进制数，这种方法称为二十进制编码，简称BCD码。 七段数码显示器是用ag这七个发光线段组合来构成十个十进制数的。为此，就需要使用显示译码器将BCD代码(二十进制编码)译成数码管所需要的七段代码(abcdefg)，以便使数码管用十进制数字显示出BCD代码所表示的数值。在数字电路中，往往用1和0组成二进制数码表示数值的大小或一些特定的信息，这种具有特定意义的二进制数码称为二进制代码。 要用二进制代码来表示十进制的09十个数，至少要用4位二进制数。4位二进制数有16种组合，可从这16种组合中选择10种组合分别来表示十进制的09十个数。选哪10种组合，有多种方案，这就形成了不
13、同的BCD码。具有一定规律的常用的BCD码见表2-4-2。十进制数8421码2421码5421码余三码00000000000000011100010001000101002001000100010010130011001100110110401000100010001115010110111000100060110110010011001701111101101010108100011101011101191001111111001100权842124215421无权表2-4-2常见BCD码学一学 显示译码器显示译码器 学习目标： 1、掌握译码驱动显示电路的接法； 2、会合理选用数码管和译码驱
14、动电路。看一看看一看认识译码器认识译码器a.74LS47外形图 b.74LS138外形图 c.CC4511外形图 图2-4-4 译码器的外形图学一学学一学显示译码器显示译码器 显示译码器，是将BCD码译成驱动七段数码管所需代码的译码器。显示译码器型号有74LS47（共阳），74LS48（共阴），CC4511（共阴）等多种类型。我们主要学习CC4511，CC4511是输出高电平有效的CMOS显示译码器，其输入为8421BCD码，图2-4-5和表2-4-2分别为4511的外引线排列图及其逻辑功能表。 VDD VSS 1 2 3 5 6 7 4 8 9 10 11 12 13 14 15 16 f
15、g a b c d e A D B C LLTBICC4511 图2-4-5CC4511外引线排列图CC4511引脚功能说明：A、B、C、DBCD码输入端。a、b、c、d、e、f、g译码输出端，输出“1”有效，用来驱动共阴极LED数码管。测试输入端，“0 0”时，译码输出全为时，译码输出全为“1 1”。消隐输入端，“0”时，译码输出全为“0”。LE锁定端，LE“1”时译码器处于锁定（保持）状态，译码输出保持在LE0时的数值；当LE0时为正常译码。 表2-4-3为CC4511的逻辑功能表。CC4511内接有上拉电阻，故只需在输出端与数码管笔段之间串入限流电阻即可工作。译码器还有拒伪码功能，当输入
16、码超过1001时，输出全为“0”，数码管熄灭。输入输出LEDCBAabcdefg显示字形01111111010000000消隐0110000111111001100010110000011001011011010110011111100101101000110011011010110110110110110001111101101111110000011100011111110111001111001101110100000000消隐01110110000000消隐01111000000000消隐01111010000000消隐01111100000000消隐01111110000000消隐1
17、11锁存锁存 说明：分段显示译码器与译码器有着本质的区别。严格地讲，把这种电路叫代码变换器更加确切些。但习惯上都把它叫做显示译码器。CC4511常用于驱动共阴极LED数码管，工作时一定要加限流电阻。由CC4511组成的基本数字显示电路如图2-1-6所示。图中BS205为共阴极LED数码管，电阻R用于限制CC4511的输出电流大小，它决定LED的工作电流大小，从而调节LED的发光亮度，R值由下式决定：DDOHIUUR 式中UOH为CC4511输出高电平（VDD），UD为LED的正向工作电压（1.52.5V）,ID为LED的笔画电流（约510mA）。试计算出图2-4-6中R的大小。图2-4-6由C
18、C4511组成的基本数字显示电路学一学学一学显示译码器与数码管的连接方法显示译码器与数码管的连接方法1显示译码器与数码管的选用输出低电平有效的显示译码器应与共阳极数字显示器配合使用。输出高电平有效的显示译码器应与共阴极数字显示器配合使用。2显示译码器与数码管的连接下面举例说明：SN7446A和74LS48为显示译码器。SN7446A输出低电平有效，74LS48输出高电平有效。其他逻辑功能与CC4511相似。SN7446的典型使用电路如图2-4-7所示，电阻RP为限流电阻，RP的具体阻值视数码管的电流大小而定。 12345678161514131211109RPV1.cc453712613121
19、11091514ABCDLTRBIBI/RBOabcdefgSN7446AabfcgdeV1234567abcdefg8dpdp9CCDSVCC 图2-4-7共阳数码管与译码74LS48译码器的典型使用电路如图2-4-8所示。共阴数码管的译码电路74LS48内部有限流电阻，故后接数码管时不需外接限流电阻。由于74LS48拉电流能力小（2mA），而数码管的点亮电流在510mA，所以一般都要外接电阻推动数码管。12345678161514131211109RPV1.ccBI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g14SN74LS481234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedpDSUcc 图2-4-874LS48译码器的典型使用电路看一看 显示译码器显示译码器 学习目标： 1、掌握译码驱动显示电路的接法； 2、会合理选用数码管和译码驱动电路。谢谢欣赏！总的学习目标总的学习目标 1、理解译码器组合逻辑电路的功能特性； 2、熟悉显示数码器的功能特性； 3、掌握译码驱动显示电路的接法
