1、,電動機(jī)運行故障監(jiān)測報警電路的制作,目 錄,學(xué)習(xí)目標(biāo),項目要求,項目引導(dǎo),項目學(xué)習(xí),制作指導(dǎo),項目驗收,學(xué)習(xí)目標(biāo),能借助資料讀懂常用中規(guī)模集成電路（MSI）產(chǎn)品的型號，明確各引腳功能。 能完成電動機(jī)運行故障監(jiān)測報警電路的制作。 會用中規(guī)模集成電路（MSI）設(shè)計組合邏輯電路。,知識目標(biāo),能力目標(biāo),了解數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器等中規(guī)模邏輯器件的邏輯功能和主要用途；熟悉數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器的基本應(yīng)用；初步掌握用中規(guī)模集成電路（MSI）設(shè)計組合邏輯電路的方法；了解大規(guī)模集成組合邏輯電路的結(jié)構(gòu)和工作原理。,返回,項目要求,某車間有3臺電動機(jī)工作，監(jiān)測電路對3臺電動機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。使用發(fā)光二極管顯示檢

2、測結(jié)果： （1）綠色發(fā)光二極管亮。表示3臺電動機(jī)都正常工作。 （2）黃色發(fā)光二極管亮。表示有1臺電動機(jī)出現(xiàn)故障。 （3）紅色發(fā)光二極管亮。表示有2臺以上電動機(jī)出現(xiàn)故障。,返回,制作電動機(jī)運行故障監(jiān)測報警電路要求：,項目引導(dǎo),返回,（1）小組制訂工作計劃。 （2）識別電動機(jī)運行故障監(jiān)測報警電路原理圖，明確元器件連接和電路連線。 （3）畫出電動機(jī)運行故障監(jiān)測報警電路的安裝布線圖。 （4）完成電路所需元器件的購買與檢測。 （5）根據(jù)安裝布線圖制作電動機(jī)運行故障監(jiān)測報警電路。 （6）完成電動機(jī)運行故障監(jiān)測報警電路的功能檢測和故障排除。 （7）通過小組討論完成電路的詳細(xì)分析及編寫項目實訓(xùn)報告。,虛擬工作

3、室,返回,電動機(jī)運行故障監(jiān)測報警電路圖,項目學(xué)習(xí),知識鏈接 數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器,返回,知識拓展 大規(guī)模集成組合邏輯電路,一、數(shù)據(jù)選擇器,在多路數(shù)據(jù)傳輸過程中，經(jīng)常需要將其中一路信號挑選出來進(jìn)行傳輸，這就需要用到數(shù)據(jù)選擇器。 在數(shù)據(jù)選擇器中，通常用地址輸入信號來完成挑選數(shù)據(jù)的任務(wù)。如一個4選1的數(shù)據(jù)選擇器，應(yīng)有2個地址輸入端，它共有22=4種不同的組合，每一種組合可選擇對應(yīng)的一路輸入數(shù)據(jù)輸出。同理，對一個8選1的數(shù)據(jù)選擇器，應(yīng)有3個地址輸入端。其余類推。,根據(jù)地址碼的要求，從多路輸入信號中選擇其中一路輸出的電路。又稱多路選擇器或多路開關(guān)。,多路輸入,地址碼輸入,Y=D1,D1,常用2選1、4

4、選1、8選1和16選1等數(shù)據(jù)選擇器。,數(shù)據(jù)選擇器的輸入信號個數(shù)N與地址碼個數(shù)n的關(guān)系為：N = 2n,一路輸出,知識鏈接 數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器,返回,* 選數(shù)據(jù)選擇器74LS151,互補(bǔ)輸出端,使能端，低電平有效,地址信號輸入端,8 路數(shù)據(jù)輸入端,返回,返回,因為若A2A1A0=000，則,因為若A2A1A0=010，則,Y=D0,Y=D2,= m0D0+ m1D1+m2D2+ m3D3+ m4D4+m5D5+ m6D6+ m7D7,返回,74LS151 輸出函數(shù)表達(dá)式,集成8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151引腳圖,返回,數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用 實現(xiàn)任意的組合邏輯函數(shù),用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151

5、實現(xiàn)邏輯函數(shù)Y=AB+BC+AC。,（1）將邏輯函數(shù)轉(zhuǎn)換成最小項表達(dá)式。,（2）按照最小項的編號，將數(shù)據(jù)選擇器的相應(yīng)輸入端接高電平，其余的輸入端接低電平，如右圖所示。,返回,數(shù)據(jù)選擇器小結(jié),數(shù)據(jù)選擇器是能夠從來自不同地址的多路數(shù)字信息中任意選出所需要的一路信息作為輸出的組合電路，至于選擇哪一路數(shù)據(jù)輸出，則完全由當(dāng)時的選擇控制信號決定。 數(shù)據(jù)選擇器具有標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式的形式，提供了地址變量的全部最小項。并且一般情況下，Di可以當(dāng)作一個變量處理。因為任何組合邏輯函數(shù)總可以用最小項之和的標(biāo)準(zhǔn)形式構(gòu)成。所以，利用數(shù)據(jù)選擇器的輸入Di來選擇地址變量組成的最小項mi，可以實現(xiàn)任何所需的組合邏輯函數(shù)。,當(dāng)邏輯

6、函數(shù)的變量個數(shù)多于地址碼的個數(shù)時，這時如何用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)?,思 考,返回,練一練,選擇合適的數(shù)據(jù)選擇器來實現(xiàn)下列組合邏輯函數(shù)。,（1）,（2）,你會嗎？,返回,二、數(shù)據(jù)分配器,數(shù)據(jù)分配器的功能正好和數(shù)據(jù)選擇器的相反，它是根據(jù)地址碼的要求不同，將一路數(shù)據(jù)分配到指定輸出通道上輸出。,由74LS138構(gòu)成的8路數(shù)據(jù)分配器,返回,在許多通信應(yīng)用中通信線路是成本較高的資源，為了有效利用線路資源，經(jīng)常采用分時復(fù)用線路的方法。多個發(fā)送設(shè)備（如X0，X1，X2，）與多個接收設(shè)備（如Y0，Y1，Y2，）間只使用一條線路連接，如下圖所示。,當(dāng)發(fā)送設(shè)備X2需要向接收設(shè)備Y5發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送設(shè)備選擇電路輸出

7、“010”，數(shù)據(jù)選擇器將X2的輸出接到線路上。而接收設(shè)備選擇電路輸出“101”，數(shù)據(jù)分配器將線路上的數(shù)據(jù)分配到接收設(shè)備Y5的接收端，實現(xiàn)了信息傳送。這種方法稱為分時復(fù)用技術(shù)。,例,返回,知識拓展 大規(guī)模集成組合邏輯電路,大規(guī)模集成電路技術(shù)，可以把一個復(fù)雜的數(shù)字電路系統(tǒng)集成制作在一片硅片上，封裝成一塊集成電路。,特點：體積小，重量輕，功耗小，可靠性高。,半導(dǎo)體存儲器是一種通用型大規(guī)模集成器件。,只讀存儲器ROM,隨機(jī)存儲器RAM,按存取功能分,PLD（可編程邏輯器件）：功能可由用戶編程來確定的新型邏輯器件。,返回,ROM的分類,掩膜ROM：不能改寫。,PROM：只能改寫一次。,EPROM：可以改

8、寫多次。,一、存儲器的分類,RAM：在工作時既能從中讀出（取出）信息，又能隨時寫入（存入）信息，但斷電后所存信息消失。,ROM：在工作時只能從中讀出信息，不能寫入信息，且斷電后其所存信息仍能保持。,返回,存儲容量：存儲單元的總數(shù)字?jǐn)?shù)位數(shù) 1k=210=1024個存儲單元,字線,位線,二、只讀存儲器,ROM的結(jié)構(gòu),返回,存儲容量字線數(shù)位線數(shù)2nb（位）,ROM的結(jié)構(gòu),返回,固定ROM的特點：使用者只能讀取數(shù)據(jù)不能改變芯片中數(shù)據(jù)內(nèi)容。,二極管掩膜ROM的結(jié)構(gòu),D=1,D=0,W0=1000 W1 =0110 W2 =1001 W3 =0111,返回,MROM存儲器結(jié)構(gòu)示意圖,1 0 00,0,0

9、0,1 0 0 0,1 0,0 1,1 1,1 0 01,0 1 10,0 1 11,0 1 0 0,0 0 0 1,0 0 1 0,固定ROM的工作過程,返回,地址譯碼器產(chǎn)生了輸入變量的全部最小項,存儲體實現(xiàn)了有關(guān)最小項的或運算,與陣列固定,或陣列可編程,連接,斷開,ROM的簡化畫法,返回,（,a,）,熔,絲,型,兩種PROM存儲單元,1、PROM存儲單元的結(jié)構(gòu),寫入0，燒斷溶絲,寫入1，擊穿二極管,三、可編程邏輯陣列PLA,返回,可編程只讀存儲器PROM的特點：一次可編程,2、PROM的結(jié)構(gòu),返回,制作指導(dǎo),返回,設(shè)計思路,第一步：明確電路功能。 電動機(jī)工作狀態(tài)檢測輸出為邏輯量A、B、C，

10、分別表示3臺電動機(jī)的工作狀態(tài)，例如，A=1表示第1臺電動機(jī)工作正常，A=0表示第1臺電動機(jī)出現(xiàn)故障。 通過分析對電路功能要求，本電路有3個輸出，分別為：L1綠色發(fā)光二極管狀態(tài)；L2黃色發(fā)光二極管狀態(tài)；L3紅色發(fā)光二極管狀態(tài)。 第二步：根據(jù)要求列出3個發(fā)光二極管與3臺電動機(jī)工作狀態(tài)邏輯關(guān)系的真值表。,電動機(jī)運行故障監(jiān)測報警電路真值表,第三步：根據(jù)真值表得到表達(dá)式，畫出電路圖。,返回,安裝與調(diào)試,（1）根據(jù)電動機(jī)運行故障監(jiān)測報警電路的邏輯電路圖，畫出安裝布線圖。 （2）根據(jù)安裝布線圖完成電路的安裝。 （3）驗證電動機(jī)運行故障監(jiān)測報警電路的邏輯功能。,返回,項目驗收,內(nèi)容一：IC的識別與檢測,（1）簡述IC的引腳排列方法。 （2）簡述74LS08、74LS32、74LS04(CD40106)、74LS00(CD4011)等的功能及測試方法。 （3）簡述IC的使用注意事項。,內(nèi)容二：項目功能測試,（1）分組匯報項目的學(xué)習(xí)與制作情況。 （2）分組通電演示電路功能并回答有關(guān)問題。,返回,返回,內(nèi)容三：項目知識目標(biāo)測試,快點來做題呀！,?,?,?,?,?,?,（1）一個8選一數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端有8