任务3-4 分频器的制作与调试.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,实施,目标,资讯,交流,评估,课程名称：电子技术与项目训练（数字电路）,任务,3-4:,分频器的设计与调试,1.,触发器构成环形计数器,四分频电路的功能测试,2.,触发器构成扭环形计数器,八分频电路的功能测试,3.,四位双向移位寄存器,74LS194,的功能测试,4.,奇数分频器,十三分频电路的设计与功能测试,工作任务,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,能力目标,能够熟练掌握四位双向移位寄存器,74LS194,的基本逻辑功能及使用方法,能够根据任务要求设计任意分频电路，并进行调试,会查阅电子元器件手册并能够根据任务要求合理选用集成芯片,能够对电路的故障现象进行分析判断并加以解决,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,知识目标,移位寄存器的功能、结构特点、典型应用,分频器的概念,四位双向移位寄存器,74LS194,的基本逻辑功能及使用方法,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,在数字电路中，用来,存放,一组二进制数据或代码的电路称为寄存器。,一个触发器可以存储,1,位二进制代码，,存放,n,位二进制代码,的寄存器，,需用,n,个触发器,来构成。,寄存器具有三方面功能：,1.,数码能存入，,2.,数码能记住，,3.,数码能取出,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,按照功能的不同，寄存器分为数码寄存器（基本寄存器）和移位寄存器两大类。,输入输出方式,并行方式,每一位数据对应一个输入端（或输出端）在时钟脉冲作用下，各位同时输入（或输出）。,串行方式,只有一个输入端（或输出端）在时钟脉冲作用下，各数码逐位输入（或输出）。,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,一步（单拍）接收,4,位数据寄存器,1,0,1,1,1,0,1,1,C,1,1,D,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,D,0,D,1,D,2,D,3,C,1,1,D,C,1,1,D,C,1,1,D,一、数码寄存器,在数码寄存器中，数据的输入、输出均为并行方式。,接收,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,二、移位寄存器,所谓“移位”，就是将寄存器所存各位 数据，在每个移位脉冲的作用下，向左或向右移动一位。根据移位方向，常把它分成,左移寄存器、,右移寄存器,和 双向移位寄存器,三种：,左移,寄存器,右移,寄存器,双向移位寄存器,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,Q,Q,D,Q,Q,D,Q,Q,D,Q,Q,D,移位脉冲,CP,串行输出,3,2,1,0,FF,0,FF,1,FF,2,FF,4,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,串行,输入,D,R,并行输出,D,3,1,0,1,1,D,R,1,2,3,4,5,6,7,8,CP,1.,右移移位寄存器,1,1,0,0,1,1,1,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,三位右移寄存器,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,2.,左移移位寄存器,Q,2,D,D,Q,Q,D,Q,D,Q,Q,0,Q,3,移位脉冲,CP,串行输出,D,O,Q,1,串行,输入,D,L,1,2,3,4,5,6,7,8,CP,1,0,1,1,1,1,0,0,1,1,1,D,L,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,三位左移寄存器,CP,Q,2,Q,1,Q,0,Q,2,Q,1,Q,0,0,1,1 ,D,0,2,0 1 ,D,1,D,0,3,1 0 1,D,2,D,1,D,0,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,三、移位寄存器的应用,（,1,）,.,环形计数器,0000,1111,0101,1010,无效循环,1D,F,0,C1,1D,C1,1D,C1,1D,C1,CP,F,1,F,2,F,3,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,S,R,R,R,置初态负脉冲,有效循环,0001,0010,1000,0100,0111,1110,1011,1101,0011,0110,1001,1100,（,b,）,状态图,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,（,a,）,逻辑电路图,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,有效循环,0001,0010,1000,0100,CP,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,0,1,2,3,4,0,0 0 1,0,0 1 0,0,1 0 0,1,0 0 0,0,0 0 1,时序图,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,环形计数器特点,1.M=n,（,M,为计数器的模数，,n,为触发器的数目）,2.,输出信号的频率是计数脉冲频率的,1/n,，故为分频电路,3.,不能自启动（比如初态是,0000,、,1111,时，故必须置初态）,4.,具有多种有效循环（与预置数有关）,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,CP,0011,/0,0001,/0,0111,/0,1111,/0,1110,/0,1100,/0,1000,/1,0000,/0,/C,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,有效循环,1101,/0,1010,/1,0100,/0,1001,/1,1011,/0,0101,/0,0110,/0,0010,/0,无效循环,1D,F,0,C1,CR,1D,C1,1D,C1,Q,0,Q,1,Q,2,1D,C1,Q,3,2,Q,3,Q,&,C,F1,F2,F3,（,2,）,.,扭环形计数器,无自,启动,CR,在计数器工作前加,负脉冲使,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,为,0000,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,四位扭环形计数器,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,扭环形计数器特点,1.M=2n,（偶数进制计数器）；,2.,输出信号频率是,CP,计数脉冲频率的,1/2n,，为,2n,分频电路（偶数分频器）；,3.,无自启动能力（例如初态为,0010,时）；,4.,具有两个循环计数，当认为其中一个是有效循环时，则另一个是无效循环。,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,用触发器构成环形计数器,四分频电路的功能测试,根据,P175,图,3-65,采用,74LS74,构建四位扭环形计数器，将,Q2,与,Q3,相与非后输出,C,信号，在,CP,端加,10KHz,的频率，用双踪示波器观察,CP,信号与,C,信号的相位关系。,并讨论问题：,C,信号是,CP,信号的多少分频？占空比是多少？,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,四、,74LS194,四位双向移位寄存器,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,四、,74LS194,四位双向移位寄存器,74LS194,功能真值表,功能,输 入,输 出,Cr,S1,S0,CP,DL,DR,A,B,C,D,清除,0,0 0 0 0,保持,1,0,送数,1,1,1,A,B,C,D,A B C D,右移,1,0,1,1,1,1,0,1,0,0,左移,1,1,0,1,1,1,1,0,0,0,保持,1,0,0,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,四位双向移位寄存器,74LS194,的功能测试,根据,P177,图,3-67,测试,74LS194,电路的逻辑功能，完成相关表格。,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,五、,奇数分频器,74LS194,Q,A,Q,B,S,D,C,B,A,Q,C,Q,D,S,C,r,CP,L,R,0,1,D,D,0,1,&,CP,X,f/7,CP,Q,D,Q,C,Q,B,Q,A,0,1,2,3,4,5,6,7,8,0,0 0 0,0,0 0 1,0,0 1 1,0,1 1 1,1,1 1 1,1,1 1 0,1,1 0 0,1,0 0 0,0,0 0 1,Q,D,CP,3,2,0,FF,0,FF,1,FF,2,FF,4,Q,A,Q,B,Q,C,Q,D,D,R,Q,D,Q,Q,D,Q,Q,D,Q,Q,Q,D,1,&,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,五、,奇数分频器,Cr,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,f/5,74LS194,CP,74LS194,Q,A,Q,B,S,D,C,B,A,Q,C,Q,D,S,C,r,CP,L,R,0,1,D,D,0,1,CP,X,&,X,&,0,1,X,Q,A,Q,B,S,D,C,B,A,Q,C,Q,D,S,C,r,CP,L,R,0,1,D,D,X,f/3,规律：,Q,A,Q,B,引线,f/3,Q,B,Q,C,引线,f/5,Q,C,Q,D,引线,f/7,f/5,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,f/5,根据,P181,图,3-72,采用,74LS194,构建十三分频电路，画出真值表及状态转换图。,并设计十三分频的输出信号，用双踪示波器观察,CP,信号与输出信号的频率与相位关系。,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,讨论交流,左移寄存器和右移寄存器的区别,环形计数器和扭环形计数器的区别,四,位双向移位寄存器,74LS194,的功能及使用方法,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,归纳小结：操作难点问题及情况评述,学生发言：部分小组代表就本次任务进行情况评述及故障分析,.,教师总结：,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,谢谢！,常州信息职业技术学院,上页,版权所有：常信院电子技术与项目训练课程组,