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数字逻辑电路演示系统

简述:数字电路演示系统以数字钟为工程实例,将数字电路中的“多谐振荡器(非门或555振荡器)”,“分频器、计数器(同步、异步)”,“移位寄存器”,“译码器、多路选择器”等电路有机组合,构成组合逻辑电路和时序逻辑电路综合系统;演示系统通过4个43寸触摸液晶屏实时动态显示数字钟计时过程各单元主要节点信号波形,教师可通过PC机、平板、手机APP等控制系统暂停、缩放、投影讲解单元电路工作原理,学生可深刻体会学以致用乐趣。


1、 振荡器单元

组成:本单元主要有“非门振荡器“、“555振荡器”、“晶体振荡器”三部分组成,能产生2khz20khz25Mhz的时钟信号;

知识点:振荡器、门电路延迟、电容充放电;

能显示:非门振荡电路电容充放电过程信号与输出脉冲、555定时器振荡电路电容充放电过程信号与输出脉冲、晶体振荡电路输出脉冲,

可控:可控振荡器频率;


通道

 测试信号

 

CH1

 非门震荡电路充电过程信号

模拟信号

CH2

 非门震荡电路输出脉冲

CH3

 555震荡电路充电过程信号

模拟信号

CH4

 555震荡电路输出脉冲

CH5

 晶体震荡电路输出脉冲


2、 分频器单元

组成:本单元主要有“D触发器“、“加计数器”两部分组成,能将2khz20khz25Mhz的时钟信号分频为100hz400hz等信号;

知识点:触发器、计数器、分频器;

能显示:分频器输入时钟信号、输出时钟信号、计数器每一位输出信号;

可控:可控分频比;

通道

 测试信号

 

CH1

 输入时钟

 逻辑分析仪显示

CH2

 2分频信号

CH3

 4分频信号

CH4

 20分频信号

CH5

计数器输出A

CH6

计数器输出B

CH7

计数器输出C

CH8

计数器输出D

3、 数器单元

组成:本单元主要有“计数器“、“与门反馈电路”两部分组成,能通过标准计数器块的级联和若干与门组合成任意进制计数器;

知识点:任意进制计数器、反馈控制;

能显示:计数器的输入时钟、反馈输出信号;

可控:可控计数器进制


通道

 测试信号

备注

CH1

计数器A输入时钟信号

 100

为了便于使用逻辑分析仪分析时序,计数器A输入时钟为1mhz

CH2

计数器B输入时钟信号

 10

CH3

计数器C输入时钟信号

 1

CH4

计数器D输入时钟信号

1/10

CH5

计数器E输入时钟信号

1/60

CH6

计数器F输入时钟信号

1/600

CH7

反馈控制与门1输出信号

CH8

反馈控制与门2输出信号

AIN

计数器AB组的计数值

099循环变化,所示是锯齿波

4、 译码器器单元

组成:本单元主要有“计数器“、“3-8线译码器” 、“81选择器” 、“7段数码管译码器”四部分组成,能通过动态扫描驱动的形式同时控制若干路数码管同时显示;

知识点:动态扫描、选择器、译码器、数码管

能显示:输入时钟、8进制计数器3个引脚信号、3-8线译码器74ls1388路输出信号,数码管译码器的7路输出信号:

可控:动态或静态译码


通道

系统概览

3-8线译码器观察

LED译码

CH1

输入时钟

输入时钟

输入时钟

CH2

8进制计数器A

3-8线译码器输出Y1

数码管译码器输出a

CH3

8进制计数器B

3-8线译码器输出Y2

数码管译码器输出b

CH4

8进制计数器C

3-8线译码器输出Y3

数码管译码器输出c

CH5

3-8线译码器输出Y1

3-8线译码器输出Y4

数码管译码器输出d

CH6

3-8线译码器输出Y2

3-8线译码器输出Y5

数码管译码器输出e

CH7

3-8线译码器输出Y3

3-8线译码器输出Y6

数码管译码器输出f

CH8

3-8线译码器输出Y4

3-8线译码器输出Y7

数码管译码器输出g

CH9

数码管译码器输出a

3-8线译码器输出Y8

数码管译码器输入A

CH10

数码管译码器输出b

8进制计数器A

数码管译码器输入B

CH11

数码管译码器输出c

8进制计数器B

数码管译码器输入C

CH12

数码管译码器输出d

8进制计数器C

数码管译码器输入D

54个单元展示图片


      单元一、时钟信号产生                        单元二、分频

单元三、计算单元(同步、异步)                单元四、译码与显示

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