1.組合邏輯集成電路的識(shí)別與常用芯片2.組合邏輯電路的裝調(diào)與檢修

3.認(rèn)識(shí)和檢測(cè)LED顯示器件

集成組合邏輯電路裝調(diào)與檢修任務(wù)提出數(shù)碼顯示電路在實(shí)際生活中隨處可見。如紅綠燈的剩余時(shí)間顯示電路，可以用數(shù)字倒計(jì)時(shí)顯示出紅綠燈的持續(xù)時(shí)間；醫(yī)院病房的呼叫系統(tǒng)也有數(shù)碼顯示電路，顯示呼叫發(fā)出者的房間、床號(hào)信息等。在數(shù)字系統(tǒng)中，往往要求把測(cè)量和運(yùn)算數(shù)據(jù)用十進(jìn)制數(shù)碼顯示，以便人們觀察。本任務(wù)用集成組合邏輯器構(gòu)成的一位十進(jìn)制數(shù)碼顯示器電路的組裝的原理分析及電路檢測(cè)。掌握電路集成器件的選配。任務(wù)分析實(shí)際電路設(shè)計(jì)是把特定的含義信號(hào)通過(guò)編碼器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制代碼。然后通過(guò)譯碼器將特定的含義“翻譯”出相應(yīng)的顯示碼，通過(guò)七段數(shù)碼管顯示相應(yīng)十進(jìn)制數(shù)。由于十進(jìn)制編碼器輸出信號(hào)為反碼形式，所以要通過(guò)反相器將8421BCD碼的反碼形式變換為8421BCD碼。七段字形譯碼器的作用是譯碼和驅(qū)動(dòng)，將輸入信號(hào)8421BCD碼譯為七段字形顯示碼，并驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示相應(yīng)字形。數(shù)碼管在顯示碼的控制下顯示相應(yīng)字形。本任務(wù)用一塊8421BCD編碼器74LS147、一塊8421BCD集成譯碼器74LS47、一個(gè)共陽(yáng)極七段LED顯示器BS204，再加上一塊74LS04（六反向器），實(shí)現(xiàn)一位十進(jìn)制數(shù)的顯示。相關(guān)知識(shí)一、組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)1．組合邏輯電路的分析方法分析組合電路的目的就是為了確定電路的邏輯功能，即根據(jù)已知的邏輯電路圖，找出輸入與輸出的邏輯關(guān)系，寫出其邏輯函數(shù)表達(dá)式。（1）分析步驟1）寫出邏輯表達(dá)式2）化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)3）列出真值表4）確定電路功能（2）分析舉例【例2-1】分析圖2-1所示電路功能表3-2-1例2-1電路真值表ABCY00000011010101111001101111011110圖3-2-1例2-1圖解：①寫出表達(dá)式。根據(jù)已知邏輯電路圖，可寫出邏輯函數(shù)的表達(dá)式：

②列出真值表如表2-1

+2．組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法組合邏輯電路的設(shè)計(jì)就是根據(jù)給出的實(shí)際邏輯問(wèn)題，設(shè)計(jì)出能實(shí)際該功能的最簡(jiǎn)邏輯電路。（1）設(shè)計(jì)步驟1）分析設(shè)計(jì)要求。確定輸入變量。分析的目的就是將給出的實(shí)際問(wèn)題抽象為一個(gè)邏輯問(wèn)題，并建立邏輯關(guān)系。按功能要求，確定輸入輸出變量，并進(jìn)行變量賦值。2）列出真值表3）寫出表達(dá)式4）畫出邏輯電路圖③確定功能。從真值表看出，當(dāng)輸入變量取值為000或111時(shí)，輸出Y=0，其余6種取值組合下，Y=1。同此歸納該電路是一種輸入不一致鑒別器。當(dāng)輸入信號(hào)A、B、C相同時(shí)，電路正常工作，而輸入信號(hào)不同時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。（2）設(shè)計(jì)舉例【例2-2】用與非門設(shè)計(jì)一個(gè)在3個(gè)地方均可控制同一盞燈的電路。要求燈亮?xí)r，任何一地都可使燈點(diǎn)亮；反之，要求燈滅時(shí)，任何一地都可使燈熄滅。解：①根據(jù)要求，設(shè)A、B、C為3個(gè)地方的開關(guān)，作為輸入變量，并設(shè)開關(guān)閉合為1，打開為0；Y為輸出量，燈亮為1，燈滅為0。②根據(jù)上述邏輯關(guān)系列出真值表如表2-2表3-2-2例2-2電路真值表ABCY00000011010101101001101011001111圖3-2-2例2圖二、集成組合邏輯器件1．十進(jìn)制優(yōu)先編碼器圖3-2-374LS147是十進(jìn)制優(yōu)先編碼器引腳圖74LS147是十進(jìn)制優(yōu)先編碼器。是9個(gè)信號(hào)輸入端，低電平輸入有效；是4位8421BCD碼的反碼輸出端。表3-2-4十進(jìn)制優(yōu)先編碼器74LS147真值表輸入

輸出1054321131211

141679I9I8I7I6I5I4I3I2I1

Y3Y2Y1Y0111111111

1111111111110

111011111110х

11011111110хх

1100111110ххх

101111110хххх

10101110ххххх

1001110хххххх

100010ххххххх

01110хххххххх

01102．LED數(shù)碼管3．譯碼器（七段字形譯碼器）74LS47字型數(shù)碼管要顯示出數(shù)字,必須將輸入的BCD碼經(jīng)譯碼器譯成七段碼信號(hào),然后送到數(shù)碼管顯示,譯碼器的輸入為4位二進(jìn)制代碼,輸出為七段碼,由根輸出線連到相應(yīng)的數(shù)碼管管腳,數(shù)碼管有共陰極和共陽(yáng)極數(shù)碼管,則譯碼器也有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)共陰的譯碼器和驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)的譯碼器,常用的驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管的譯碼器有74LS48和CD4511,常用的驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)數(shù)碼管的譯碼器有74LS47和CD4543.下面列出典型驅(qū)動(dòng)共陰和共陽(yáng)數(shù)碼管的譯碼器的真值表。

表3-2-5驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管的74LS48譯碼器真值表控制端輸入端段碼輸出顯示數(shù)字34571261312111091514LTBIRBIABCDabcdefg11100001111110011Χ00010110000111Χ00101101101211Χ00111111001311Χ01000110011411Χ01011011011511Χ01111011111611Χ01101110000711Χ10001111111811Χ100111100119Χ0Χ11110000000滅燈10011110000000滅零01Χ00001111111試燈控制端輸入端段碼輸出顯示數(shù)字34571261312111091514LTBIRBIABCDabcdefg11Χ00000000001011Χ00010110000111Χ00100010010211Χ00110000110311Χ01001001100411Χ01010100100511Χ01100100000611Χ01110001111711Χ10000000000811Χ100100011009Χ0Χ11111111111滅燈10011111111111滅零01Χ00000000000試燈表3-2-6驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)數(shù)碼管的74LS47譯碼器真值表4．電路工作原理以顯示字符“9”為例。當(dāng)十進(jìn)制數(shù)碼顯示電路的輸入端接地時(shí)，十進(jìn)制編碼器74LS147輸出“9”的8421BCD反碼“0110”。反相器4LS04將8421BCD反碼轉(zhuǎn)換為421BCD碼“1001”。七段譯碼器74LS47將8421BCD碼“1001”譯為七段顯示碼“0001100”，輸出到共陽(yáng)極數(shù)碼管BS204的圖3-2-5數(shù)碼顯示電路a～g端，驅(qū)動(dòng)a、b、c、f、g段發(fā)光，d、e段不發(fā)光，于是顯示字符9”。同理可顯示其他字符。任務(wù)實(shí)施一、設(shè)備準(zhǔn)備1．直流穩(wěn)壓電源（輸出+5V）1臺(tái)，數(shù)字式萬(wàn)用表1只，集成起撥器1個(gè)，單蹤示波器或雙蹤示波器1臺(tái)2．器件：面包電路板（15cm*25cm）、74LS147一塊、74LS47一塊、共陽(yáng)極數(shù)碼管（BS204）一只、非門74LS04一塊3．熟悉器件：查集成手冊(cè)，初步了解74LS147、74LS47、74LS04和數(shù)碼管的功能。確定各集成電路的引腳排列，了解各引腳的功能。二、連接電路：按圖3-2-5在實(shí)驗(yàn)電路板上安裝好實(shí)驗(yàn)電路。將4位低電平有效電平信號(hào)，接到編碼器74LS147的4個(gè)輸入端（11、12、13、1腳）。檢查電路連接，確定無(wú)誤后再接電源。1．關(guān)閉穩(wěn)壓電源開關(guān)，將3塊集成塊底座插入面包板。再插上集成塊。2．連接+5V電源。3．用插接線連接74LS47的控制端。4．按照信號(hào)流向從后級(jí)向前級(jí)逐級(jí)連接信號(hào)線，74LS147的輸入端懸空。5．用插接線將LED數(shù)碼管的公共端接地。6．由于信號(hào)輸入端懸空，相當(dāng)于輸入十進(jìn)制數(shù)碼0，所以接通穩(wěn)壓電源+5V后，數(shù)碼管應(yīng)顯示“0”，如有異常，應(yīng)立即斷電檢查線路。7．用一根插接線分別將每個(gè)信號(hào)輸入端接地，數(shù)碼管顯示相應(yīng)數(shù)碼字形。8．用兩根插接線將兩個(gè)信號(hào)輸入端接地，數(shù)碼管顯示優(yōu)先級(jí)高的數(shù)碼字形。三、電路操作四、電路邏輯關(guān)系檢測(cè)1．當(dāng)電路四個(gè)輸入信號(hào)1