数字逻辑实习报告.docx
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数字逻辑实习报告
课程实习报告
课程名称：
《数字逻辑》
实习题目：
交通灯控制和自动售票机
姓名：
专业：
年级：
学号：
指导教师：
职称：
2010年1月5日
课程实习评分表
评价内容
评价指标
分值
评定成绩
查阅、收集资料
查阅一些相关资料，收集素材，进行参考。
8
构思、主见
综合分析正确，论证充分，构思全面，对问题有较深刻的认识，有一定独特见解。
8
学过知识的运用
能结合学过、了解到的知识正确设计实习项目方案或建立模型；能独立进行实验工作；能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正确处理实验数据；能对实习项目进行理论分析，得出有价值的结论。
24
逻辑结构
结构合理，层次分明，条理清晰，逻辑性强。
8
分析与阐述问题的能力
所阐述问题清楚，突出重点，有见解；实习报告表现出对实际问题有较强的分析能力和概括能力。
10
撰写质量
语句通顺，语言准确，书写工整，达到实习报告要求的字数，实习报告书写格式符合要求。
10
实习质量
实验正确，分析处理科学；实习报告结果有价值；电路绘制符合国家标准，质量符合要求；计算及测试结果准确。
24
撰写报告的态度及完成情况
工作努力，遵守纪律；作风严谨务实；
积极、主动查阅有关资料，按期完成规定的任务，工作量饱满。
8
合计
实习指导教师签名：
评定日期：
目录
1．实习的目的和任务1
1.1交通灯控制1
1.2自动售票机1
2．实习要求1
3．实习地点1
4．主要仪器设备1
5．实习内容2
5.1交通灯控制2
5.1.1电路原理：
2
5.1.2总电路设计及说明2
5.1.3电路仿真与调试结果4
5.2自动售票机4
5.2.1电路原理：
4
5.2.2总电路设计及说明5
5.2.3电路仿真与调试结果9
7．结束语9
8．参考文献9
1．实习的目的和任务
1.1交通灯控制
目的：
运用和掌握所学的《数字电子技术基础》（第五版）的基本知识，使用Multisim7、EWB软件来实现电路的仿真技术，独立完整地设计交通灯电路，以及仿真和调试等的综合能力。
任务：
1、横道绿灯亮竖道红灯亮。
2、各个灯亮的时间由检测器和计数器共同决定。
1.2自动售票机
目的：
为了加深学生对数字电子技术的认识，提高学生的课程设计水平，加强学生的实验能力。
任务：
1、此机只售1、2、5角和1元的邮票，利用各种器件设计自动售票机。
2、售何种票由买票人按票额指令决定。
投入硬币不够则报警。
硬币足够则出票，退钱，并且显示所退金额。
2．实习要求
1）从选择设计方案开始，首先按单元电路进行设计，选择合适的元件，最后画出总原理图。
2）均首先采用Multisim7或EWB仿真软件进行仿真，后进行电路的实际安装和调试。
3）实习报告要按照格式来做。
实习结果要以打印稿上交，同时实习报告的电子版和设计的电路图，运行结果（.msm或ewb檔）也要上交统一制作做。
3．实习地点
设计与仿真：
福建农林大学田家炳楼软件实验室513和514；
安装与调试：
福建农林大学田家炳楼硬件实验室406和404；
4．主要仪器设备
（1）软件：
数字电路仿真软件Multisim7
（2）硬件：
交通灯控制：
1、74LS1611块2、74LS041块
3、74LS081块4、5551块
5、七段显示译码器2块
6、发光二极管红、绿、黄各两个，电阻，电容若干。
自动售票机：
1、7485数值比较器2、74283加法器
3、74190计数器4、74292分频器以及门电路
5．实习内容
5.1交通灯控制
5.1.1电路原理：
图5.1交通灯控制的流程图
交通灯系统的流程图如图5.1所示。
它主要由时钟脉冲产生器、控制器、定时器及译码器组成。
时钟脉冲产生器是石英晶体组成。
该系统中定时器由与系统秒脉冲同步的计数器74190构成。
时钟脉冲上升沿到来时，在控制信号ST的作用下，计数器从零开始计数。
选用两个JK触发器产生四种状态。
控制器是系统的主要部分。
5.1.2总电路设计及说明
图5.2
图5.2的电路设计即把5.1的流程图实例化。
㈠定时器电路：
图5.1.1定时器电路
1、定时器由与系统秒脉冲同步的计数器74190构成。
时钟脉冲上升沿到来时，在控制信号ST的作用下，计数器从零开始计数，并向控制器提供M5、M60、M60信号，即T1、T2和T3时间间隔信号。
2、现选用两个74190芯片级联成一个计数器，其中作为个位数的74190芯片的CLK接时钟发生器（频率为1），再把个位数74190芯片输出端的QA、QD用一个与门连起来，再接在十位数74190芯片的CLK端（如图5.2.1所示）。
㈡控制器电路：
图5.2.2时间控制端
图5.13信号灯转换控制端
信号由两个芯片的8个输出端用或门连起来，决定倒计时是置数，还是计数。
工作开始时，LD为0，计数器预置数，置完数后，LD变为1，计数器开始倒计时。
当倒计时减到数00时，LD又变为0，计数器又预置数，之后又倒计时，如此循环下去。
选用两个触发器JK1、JK2，设状态编码为：
S0=00S1=01S2=11S3=10，其输出为Q1Q0。
5.1.3电路仿真与调试结果
图5.1.3模拟输出界面
1、据题目的要求，整个交通灯系统需要有2个时间显示器，12个交通灯。
我在这里共接了4个时间显示器，2个用于交通倒计时，另外2个用于显示当前置数。
模拟输出界面如上图5.1.3所示。
2、点击启动按钮,便可以进行交通灯控制系统的仿真，电路默认把通车时间设为60秒，打开开关后，横道方向绿灯亮，行人车辆都可自由通行；竖道方向车道的红灯亮，竖道的行人车辆禁止通行。
如此循环下去。
3、修改通车时间为其它的值再进行仿真（时间范围为6~99秒），效果和上面差不多，东西方向车道的绿灯亮，时间倒计数5，车灯进行一次转换，到0秒时又进行转换，而且时间重置为预置的数值，如此循环。
5.2自动售票机
5.2.1电路原理：
用彩灯提示付款情况
用绿灯提示取回余额
比较并显示差额
数码管显示投钱币总额
四个按钮对应四种币值
数码管显示购票总额
一个按钮选择购票数量
数码管显示所选面值
四个开关对应选票单价
图5.2.1自动售票机流程图
1、“选票面值显示模块”使用了四个拨码开关和74148编码器配合门电路实现选择并显示所选票的单价，票的单价分别为1角、2角、5角和1元。
2、“购票总额显示模块”和“投入钱币统计模块”使用了三个按钮、74283加法器、72175寄存器以及自行设计的数制转换显示电路，实现了投入钱币总额统计功能。
3、“结果显示模块”使用了7485数值比较器、74283加法器、74190计数器、74292分频器和门电路，实现了比较投入钱币和选票总额并给予提示等功能。
5.2.2总电路设计及说明
下图5.2.2即为图5.2.1自动售票机流程图的实例化。
图5.2.2自动售票机电路
㈠ 选票面值显示模块电路：
图5.2.3选票面值显示模块电路
拨码开关拨到高电平，经过非门进入74148编码器，编出对应面值的数值，再通过7447显示译码器译出数字并由数码管显示出来。
此模块显示最近的选中票的面值，即选中多个单价后，不会出现乱码，而是显示最后选择的单价，同时为“购票总额显示模块”提供计算的单价数值。
㈡ 购票总额显示模块电路：
“购票总额显示模块”电路与“投入钱币统计模块”的“数制转换显示电路”电路结构相同，如下图5.2.4所示。
图5.2.4数制转换显示电路
㈢ 投入钱币统计模块电路：
图5.2.5投入钱币统计模块电路
投入钱币的面值分别由指定按钮输入。
按下按钮，通过门电路把对应的数值输入74283加法器进行累加，输出数值后由74175寄存器保存前一次输入，待有下一个数值输入，即可再次累加，通过显示电路显示出来。
用门电路实现数制转换显示电路，与“购票总额显示模块”的显示电路功能相同。
㈣ 结果显示模块电路：
“结果显示模块”电路。
如下图5.2.6所示，使用了7485数值比较器、74283加法器、74190计数器、74292分频器以及门电路，实现了余额显示、欠费状态显示和提醒等功能。
图5.2.6结果显示模块电路
5.2.3电路仿真与调试结果
对自动售票机的运行与调试让人明了的知道它的作用，找零，少钱简而易懂。
7．结束语
通过本次课程设计我学到了很多新的东西，极大地拓宽了我的知识面,锻炼了能力，我感到收获不小。
也发现了大量问题，有些在设计过程中已经解决，有些还要待今后慢慢学习，只要学习就会有更多的问题，有更多的难点，但也会有更多的收获。
我又学会了一种软件的使用，既使用EWB软件进行电路的仿真和测试。
实现预期功能，能够对系统进行初步的测试。
8．参考文献
[1]电工电子基础实践教程（上册）机械工业出版社⒉18触发器及锁存器的应用
[2]数字电子技术基础清华大学出版社⒍5555定时器及其应用
[3]标准集成电路数据手册——TTL集成电路电子工业出版社
[4]郑君里，等.数字逻辑设计（第二版，上下册）.北京：
高等教育出版社，2000
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