2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告</b></p><p><b>  指導(dǎo)老師: </b></p><p><b>  目 錄</b></p><p>  設(shè)計(jì)課題………………………2</p><p>  設(shè)計(jì)思路………………………2</p>&l

2、t;p>  所用器件………………………2</p><p>  設(shè)計(jì)原理………………………2</p><p>  邏輯電路部分……………………2</p><p>  計(jì)數(shù)器部分……………………..6</p><p>  顯示部分……………………….9</p><p>  工作過程及仿真………………10</p&

3、gt;<p>  總電路圖……………………………….10</p><p>  仿真過程………………………………..11</p><p>  實(shí)驗(yàn)總結(jié)………………………11</p><p>  1.問題與思考………………………11</p><p>  2.實(shí)驗(yàn)總結(jié)………………………...12</p><p>

4、;  參考文獻(xiàn)……………………….12</p><p><b>  一、設(shè)計(jì)課題</b></p><p>  課題名稱:《關(guān)于自動(dòng)販賣機(jī)的電子課程設(shè)計(jì)》</p><p>  課題說明:題目要求設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)售貨機(jī)的邏輯電路及顯示剩余量的電路。假設(shè)售貨機(jī)只能識(shí)別一元硬幣及五元紙幣,且售貨機(jī)只賣一種飲料,其價(jià)格為兩元錢。同時(shí),題目還要求顯示找錢信息。

5、</p><p><b>  二、設(shè)計(jì)思路</b></p><p>  由題目要求可知,可以將待設(shè)計(jì)的電路分為三大塊:邏輯電路、計(jì)數(shù)電路及顯示電路。</p><p>  邏輯電路部分利用數(shù)字電路技術(shù)中卡諾圖化簡(jiǎn)法將問題簡(jiǎn)化,再結(jié)合時(shí)序邏輯電路的分析方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>  計(jì)數(shù)電路部分可以利用兩個(gè)減法計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)

6、進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。</p><p>  顯示部分可以利用譯碼器加數(shù)碼管的組合進(jìn)行顯示。</p><p><b>  三、所用器件</b></p><p>  74ls74*2(D觸發(fā)器)、74ls32*4(兩輸入或門)、74ls02(兩輸入或非門)、sw-spst若干(開關(guān))、74ls192*2(減法計(jì)數(shù)器)、74ls48*2(譯碼器)、數(shù)碼管兩個(gè)

7、、時(shí)鐘脈沖發(fā)生器一個(gè)、LED兩個(gè)、電阻若干。</p><p><b>  四、設(shè)計(jì)原理</b></p><p><b>  (1)邏輯電路</b></p><p>  由給定的邏輯功能確定電路應(yīng)包含的狀態(tài),并畫出狀態(tài)表。</p><p>  假設(shè)投幣信號(hào)為輸入邏輯變量,投入兩元錢時(shí)(兩個(gè)一元)用A=

8、1表示,未投入時(shí)用A=0表示。投入一張五元錢用B=1表示,未投入時(shí)B=0。給出飲料及找錢為兩個(gè)輸出變量,分別以Y和Z表示。給出飲料時(shí)Y=1,不給出時(shí)Y=0;找錢時(shí)Z=1,不找錢時(shí)Z=0。</p><p>  當(dāng)然,需要假定通過傳感器產(chǎn)生的投幣信號(hào)(A或B)在電路轉(zhuǎn)入新狀態(tài)的同時(shí)隨之消失。</p><p>  設(shè)未投幣前電路的初始狀態(tài)為S,投入兩元錢后電路狀態(tài)為S(出飲料但是不找錢,同時(shí)輸出

9、Y=1,Z=0),投入五錢后電路狀態(tài)為S(出飲料而且找錢,同時(shí)輸出Y=1,Z=1)。</p><p>  由上述假設(shè)我們可以得到電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表(表1)。</p><p><b>  表1 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表</b></p><p>  因?yàn)檎9ぷ髦胁粫?huì)出現(xiàn)AB=11的情況,所以與之對(duì)應(yīng)的S及YZ均作約束處理。</p><p&g

10、t;  取觸發(fā)器的位數(shù)為n=2,以觸發(fā)器的狀態(tài)QQ的00、01、10、11分別代表S、S、S、S,則從狀態(tài)轉(zhuǎn)換表即可畫出表示電路次態(tài)/輸出(QQ/YZ)的卡諾圖(表2)。因?yàn)檎9ぷ鲿r(shí)不出現(xiàn)QQ=11的狀態(tài),所以與之對(duì)應(yīng)的最小項(xiàng)也作約束項(xiàng)處理。</p><p>  表2 電路次態(tài)/輸出卡諾圖</p><p>  將表2的卡諾圖分解,分別畫出表示Q、Q、Y和Z的卡諾圖。(見表3-表6)&

11、lt;/p><p>  表3 Q的卡諾圖分析</p><p>  表4 Q的卡諾圖分析</p><p>  表5 Y的卡諾圖分析</p><p>  表6 Z的卡諾圖分析</p><p>  這里我們選用D觸發(fā)器,則根據(jù)上表的卡諾圖可以寫出以下狀態(tài)方程、驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程,分別為:</p><

12、;p><b>  Q= Q+B</b></p><p><b>  Q= Q+A</b></p><p>  Y= Q+A +Q+B</p><p><b>  Z= Q+B</b></p><p>  注:當(dāng)電路進(jìn)入無效狀態(tài)11以后,在無輸入信號(hào)的情況下不呢不過自動(dòng)返回

13、有效循環(huán),所以不能自啟動(dòng)。當(dāng)AB=10或01時(shí),電路在時(shí)鐘信號(hào)作用下雖然返回有效循環(huán)中去,但結(jié)果錯(cuò)誤。所以,在開始工作時(shí),應(yīng)將D觸發(fā)器異步置零端加入低電平信號(hào),將電路置零(電路中R端與AB開關(guān)分別相連)。</p><p>  圖1 邏輯電路部分電路圖</p><p>  注:上圖中一元開關(guān)不參與邏輯功能。</p><p><b> ?。?)計(jì)數(shù)器部分&l

14、t;/b></p><p><b>  1、計(jì)數(shù)器的選取</b></p><p>  首先,為了更清楚地顯示剩余飲料數(shù)量,電路中應(yīng)該使用具有減法計(jì)數(shù)功能的計(jì)數(shù)器。其次,由于使電路更接近實(shí)際,計(jì)數(shù)器需級(jí)聯(lián)。同時(shí),計(jì)數(shù)器應(yīng)具有預(yù)置功能,方便使用。</p><p>  綜合上述要求,本實(shí)驗(yàn)選用的計(jì)數(shù)器為74ls192十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器。</

15、p><p>  2、74ls192功能說明</p><p> ?、僖_說明(見圖2)</p><p>  圖2 74ls192</p><p>  說明:上圖中,D0~D3為數(shù)據(jù)輸入端,本例中接預(yù)置信號(hào);Q0~Q3為數(shù)據(jù)輸出端,本例中接譯碼器;UP(下圖CPU)端為加法計(jì)數(shù)器脈沖信號(hào)接口;DN(下圖CPD)端為減法計(jì)數(shù)器脈沖信號(hào)接口;PL端為

16、預(yù)置端,當(dāng)PL低電平時(shí),Q0~Q3中數(shù)據(jù)等于D0~D3中數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)預(yù)置功能;</p><p>  MR為清零端,高電平有效;TCU為進(jìn)位端,UP有效時(shí),1001狀態(tài)后輸出負(fù)脈沖;TCD為借位端,DN有效時(shí)0000后輸出負(fù)脈沖。</p><p><b> ?、诠δ鼙?lt;/b></p><p>  圖3 74ls192功能表</p>

17、<p><b> ?。ㄕ园俣龋?lt;/b></p><p><b> ?、奂?jí)聯(lián)方法</b></p><p>  圖4 74ls192級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)圖</p><p>  說明:所謂級(jí)聯(lián),指的是兩片計(jì)數(shù)器以某種方式連接在一起,一個(gè)作為高位,一個(gè)作為低位,同時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)。通過兩個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián),便可實(shí)現(xiàn)100進(jìn)制計(jì)數(shù)。

18、</p><p>  級(jí)聯(lián)的具體方法:首先,將高位計(jì)數(shù)器的減計(jì)數(shù)脈沖(DN)端與低位計(jì)數(shù)器的借位(TCD)端相連,當(dāng)?shù)臀挥?jì)數(shù)器輸出0000時(shí),TCD端輸出負(fù)脈沖,使高位計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),由于74ls192為同步計(jì)數(shù)器,所以低位計(jì)數(shù)器在0000之后的下個(gè)脈沖會(huì)顯示1001。其次,將兩片計(jì)數(shù)器的借位端(TCD)作為或非門的輸入,兩片計(jì)數(shù)器的清零端(MR)作為輸出,其作用是在計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí),使兩片計(jì)數(shù)器同時(shí)輸出0000。<

19、/p><p>  ④預(yù)置功能(見圖4)</p><p><b>  (3)顯示電路</b></p><p>  1、74ls48功能說明</p><p>  圖5 74ls48引腳圖</p><p>  說明:74ls48的功能是借助數(shù)碼管將輸入的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制字符并顯示出來。上圖中,A~D為

20、二進(jìn)制數(shù)輸入端;QA~QG為輸出端,與數(shù)碼管相連;試燈輸入(LT)端、滅燈輸入動(dòng)態(tài)滅燈輸出(BI/RBO)端及動(dòng)態(tài)滅燈輸(RBI)端在正常工作時(shí)均接無效信號(hào)。</p><p><b>  2、數(shù)碼管顯示原理</b></p><p>  圖6 數(shù)碼管引腳圖</p><p><b> ?。ㄕ园俣龋?lt;/b></p>

21、;<p>  說明:數(shù)碼管的每一個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)一段內(nèi)部的LED(公共端除外),通過輸入端的高低電平(共陽極為低電平,共陰極為高電平)使每段LED亮滅不同,從而顯示不同的字符。</p><p>  表7 數(shù)碼管字符對(duì)應(yīng)表</p><p><b>  五、工作過程及仿真</b></p><p>  1、總電路圖(見下頁)</p&

22、gt;<p><b>  2、仿真過程</b></p><p>  ①設(shè)置預(yù)置值:通過與計(jì)數(shù)器預(yù)置端相連的開關(guān)進(jìn)行設(shè)置,開關(guān)位置由上到下對(duì)應(yīng)位數(shù)由高到低,高電平為1,低電平為0。</p><p> ?、诖蜷_仿真按鈕,閉合兩個(gè)計(jì)數(shù)器預(yù)置端開關(guān)再斷開,使數(shù)碼管顯示預(yù)置值。</p><p> ?、坶]合對(duì)應(yīng)一元的按鈕再斷開,左上角LED亮

23、,代表投幣不夠;閉合對(duì)應(yīng)兩元按鈕再斷開,計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),代表出飲料;閉合對(duì)應(yīng)五元開關(guān)再斷開,計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)且下方LED滅,代表出飲料而且找錢。</p><p>  注:上述輸入開關(guān)每次均只能有一個(gè)有效,否則在現(xiàn)實(shí)中不能發(fā)生。</p><p><b>  六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)</b></p><p><b>  1.問題及思考</b><

24、;/p><p> ?、儆?jì)數(shù)器不能預(yù)置的問題:計(jì)數(shù)器接線沒錯(cuò),預(yù)置端輸入低電平后不能預(yù)置。</p><p>  答:74ls192為同步預(yù)置計(jì)數(shù)器,在預(yù)置時(shí)時(shí)鐘脈沖(DN或UP)必須接高電平才可實(shí)現(xiàn)預(yù)置。</p><p> ?、谶壿嬰娐分袨槭裁唇尤隓觸發(fā)器?</p><p>  答:邏輯電路中接入D觸發(fā)器起到起到所存狀態(tài)的作用,同時(shí),時(shí)鐘信號(hào)給邏輯

25、電路以激勵(lì)源,否則電路無法工作。</p><p> ?、圻壿嬰娐分蠨觸發(fā)器的頻率為多大合適?</p><p>  答:邏輯電路中D觸發(fā)器的頻率不能過小,應(yīng)大于手點(diǎn)開關(guān)的頻率。</p><p><b>  2.實(shí)驗(yàn)總結(jié)</b></p><p>  通過本次課程設(shè)計(jì),讓我對(duì)數(shù)字電路的知識(shí)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),加深了我對(duì)數(shù)字電路

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