实验测试
• 仿真测试 使用PROTEUS系统 画出电路图，按要求顺序接通 开关，观察并记录显示结果。
• 利用实际器件组装电路，按要 求顺序接通开关，观察并记录 显示结果。
记录表格
序号 0 1 2 3 4 5 6 7
开关C 断 断 断 通 通 通 通 断
开关B 断 断 通 通 通 断 断 通
开关A 断 通 通 通 断 断 通 断
右转
减速
开关 S1 S0 00 01 10 11
左灯尾 D0 D1 D2 灭 001 010 100 灭
CP CP CP
右尾灯 D3 D4 D5 灭 灭
100 010 001CP CP CPຫໍສະໝຸດ *与表1对比转弯移位方式不同
实现方案1
• 用计数器和译码电路实现
时钟
三态 计数 电路
译
指
码
示
电
灯
路
左转向
移码
号PL，置数“00” • 减计数到“00”由借位信号经7432译码
产生置数信号PL，置数“23”
74LS192引脚
74LS192状态转换图
电路仿真
• 采用PROTEUS软件 1. 加载器件 2. 连接电路 3. 设置时钟 4. 运行仿真 5. 记录显示状态
0-23加计数电路
个位
十位
0-23减计数电路
汽车尾灯控制电路
题目设计要求（设计参考P225） 设计一个汽车尾灯控制电路，实现在正
常行驶和停车时指示灯全灭，在左转弯和 右转弯时以动态流水灯形式指示转弯和转 弯的方向，在汽车刹车时使所以尾灯闪烁， 提醒后边的车辆防止追尾事故发生。
信号分析要求
输入控制信号：左转向信号 右转向信号 电路指示灯分两组：左灯3个 右灯3个 电路工作分四种状态： 1 前进（包括停车）： 左右灯全灭 2 左转向：左灯左移 3 右转向：右灯右移 4 刹 车：左右灯均闪烁
指示灯驱动表1
运行 状态 前进 左传
开关 S1 S0 00 01
右转 1 0
减速 1 1
左灯尾 D0 D1 D2 灭 001 011 111 110 100 000 灭
CP CP CP
右尾灯 D3 D4 D5 灭 灭
100 110 111 011 001 000 CP CP CP
指示灯驱动表2
运行 状态 前进 左传
右转向
电路
译 码 电 路
指 示 灯
实现方案2
• 用双向移位寄存器实现
时钟
向左 移位 电路
驱 动 电 路
指 示 灯
左转向 右转向
移码 电路
向右 移位 电路
驱 动 电 路
指 示 灯
方案和器件选择
• 方案1的实现参考教材217页 • 方案2用双向移位寄存器77LS194和与非
门实现。
• 指示灯驱动选择驱动表1 • 指示灯采用LED发光二极管实现，工作
设计步骤
• 逻辑抽象
a 确定输入输出变量数和状态数，b 确定逻辑状 态的含义并编号，c 按题意列出状态转换图。
• 状态简化 将等价状态合并得到最简状态图 • 选择器件 选择出器件类型和控制信号 • 画出逻辑电路 • 测试电路功能
状态流程
• 加计数状态流程 • 00 －01 －02－03－04－05－06－07－08
实现方法1
• 由74LS138和或非门实现 Y=ABC+ABC+ABC+ABC
• Y=ABC+ABC+ABC+ABC • 由74LS138实现三变量的逻辑与运算，得
到ABC ABC ABC 和ABC • 由或非门实现逻辑或运算，由于74LS138
输出负逻辑信号，可以用74LS20与非门 实现。
74LS138
74LS20
Y=A*B*C*D
实现电路1
实现方法2
组合电路的逻辑化简 Y=ABC+ABC+ABC+ABC Y=(A+A)BC+AB(C+C)=BC+AB
此公式形式最简但，电路不是最简 进一步化简： Y=BC*AB=(B+C)*AB=ABB*ABC 此表达式全部有与非门实现，达到电路最简
实现电路2
电路原理2
4 左转弯右转弯的实现：
利用194的S1 S2控制左移和右移的特性分别 实现左转弯和右转弯控制。
a 左转弯信号控制左移电路实现左转弯。
b 右转弯信号控制右移电路实现右转弯。
5 三状态流水效果的实现：
194是四位移位寄存器，左移电路采用Q1 Q2 Q3三个信号输出，将Q1反相输入到左移 信号输入端SL。在时钟的作用下实现状态 转换。
DAC0832结构
DAC0832的传输特性
数控放大器
电路原理电路
实验报告
1. 画出设计的原理电路图。 2. 定量画出输出的电压波形，写出输出电
压与输入数值的表达式。 3. 说明台阶的幅度与参考电压的关系 4. 说明台阶数量与计数器的关系。 5. 说明如果想输出三角波电路如何改进。
实验五、综合设计实验
电路原理3
右移电路采用Q0 Q1 Q2三个信号输出， 将Q2反相输入到右移信号输入端SR。 指示灯的实际移位方向取决于灯的实际 排列顺序。
6 刹车闪烁的实现 当刹车是左右六个灯全部闪烁，利用194 的置数功能实现，当S0 S1都为高电平时， 在时钟的上升沿将ABCD 置入Q0 Q1 Q2 Q3
电路原理4
的指示灯，驱动电路应如何考虑。
转向控制信号在刹车时正好都为高电平， 由于置数是在时钟的上升沿完成，所以 必须相邻的两个上升沿对应的ABCD有不 同的逻辑状态。
实现方法1：将时钟2分频作为ABCD信号。 用触发器实现。
实现方法2：将时钟信号倍频作为194的实 际时钟，原时钟信号作为ABCD输入信号， 用异或门实现。
电路图1
电路图2
2 由转弯信号作为LED的驱动电源控制完 成左右转弯选择。
3 电路的LED驱动输出低电平有效。 4 当转弯信号都为低时指示灯全灭。
采用驱动表2的电路
实验报告
• 写出设计要求和选择的方案 • 画出设计电路，标出器件名称、引
脚名称和编号。 • 描述电路原理。 • 自行设计表格记录测试结果。 • 思考题：如果要使用12伏较大功率
数字电路实验要求
1、组合电路实验 2、时序电路实验 3、555应用实验 4、D/A转换器实验 5、综合设计实验
实验一、组合电路实验
实验设计要求：
1、某设备有三个开关ABC要求必须按ABC的 顺序接通。否则发出报警信号。
2、写出设计步骤并画出所设计的电路图。 3、安装并调试电路的逻辑功能。 4、观察电路中的竞争冒险现象并采取措施消除。 提示：设开关闭合为1，断开为0。则顺序导通 过程为：000 100 110 111 否则报警
组合电路设计
设计步骤：
1、将实际问题简化成数字逻辑问题。设开关接 通为“1”，断开为“0”，则顺序导通过程为： 000 100 110 111 否则报警。 2、写出逻辑表达式，Y=000+100+110+111 3、逻辑化简变成与非关系。 4、画出逻辑表达式的电路图。 5、安装并调试电路的逻辑功能。表格自己设计
个位
十位
电路连接实验
• 按电路接线，检查无误接通电源 （5V）
• 接入1Hz的时钟脉冲，观察并记 录显示器的结果。
• 与设计要求比较。
实验报告
1 实验目的 2 写出器件的主要性能和电路设计
中使用的特性 3 画出设计电路 4 列出实验结果并与设计要求比较 5 实验总结
实验三、555应用实验
1、设计多谐振荡器电路，要求输出信号频 率1000Hz（参考P228 ）
电路图3
电路3说明
• 利用一个移位寄存器和两个与非门实现 1 左右电路由转弯信号通过与非门选择完 成。 2 移位方向由转弯信号控制，SL=/Q1 SR=/Q2 3 LED驱动输出信号低电平有效。 4 刹车闪烁由移位寄存器置数实现，左右 电路同时被选中。
电路图4
电路4说明
1 原理与图3相同，省略了左右选择电路， 使电路大大简化。
－09－10－11－12－13－14－15－16－ 17－18－19－20－21－22－23－00 • 减计数状态流程 • 23－22－21－20－19－18－17－16－15 －14－13－12－11－10－09－08－07－ 06－05－04－03－02－01－00－23
器件选择与电路设计
• 选择两片74LS192分为高位和地位。 • 高位计数0 － 2 三个状态 • 低位有0－9 • 采用置数法实现，选择192的PL控制端 • 加计数到“23”经7400译码产生置数信
指示灯
实验报告
1 实验目的。 2 写出化简过程。 3 画出设计电路。 4 列出实验结果并与设计要求比较。 5 实验总结。
实验二、时序电路
实验设计要求：参考P225设计课题， 设计 M=24的加计数器和减计数器。
1、加计数：00－01－－23
2、减计数：23－22－－00
3、画出设计电路原理图。 4、安装并调试电路的逻辑功能。
2、设计一个单稳态电路，输出脉宽0.5S。
3、两电路组合实现一个触发报警电路，每 触发一次输出1000Hz的脉冲持续0.5秒.
4、画出电路原理图，标出引脚名和引脚号。
5、安装电路，测量输出信号的频率和占空 比（高电平占周期的比例）。
555的封装
555内部结构
多谐振荡电路1
多谐电路计算方法
多谐振荡电路2
电流较小，可以用数字电路的输出直接 驱动
74LS194引脚
74LS194真值表
电路原理1
1 采用两片74LS194分别组成左灯控制电路 和右灯控制电路。