Circuito lógico digital. ¡Encuentre el diagrama del circuito! ! Uso de 74LS192 para diseñar un contador de resta hexadecimal, método de configuración de retroalimentación externa

1. ¿Análisis y selección de solución?

(1) Primero, use 74LS192 o 40192 para diseñar un contador de 4 bases y un contador de 7 bases, y luego muestre el estado a través. un tubo digital. La conmutación entre los dos sistemas se puede lograr mediante un interruptor unipolar de dos posiciones. El enfoque y la dificultad radica en diseñar una ficha de 4 bases y una ficha de 7 bases.

(2) Al analizar las características de 74LS192 y 40192, se encuentra que el método de compensación se puede utilizar para diseñar un contador de 4 bases, mientras que el contador de 7 bases no se puede obtener directamente configurando o claro. Por lo tanto, elegí usar el método de configuración numérica para modificar el contador octal de 0 a 7 diseñado por 74LS192 o 40192 en un contador de 1 a 7, y luego usar un restador para cambiar el contador de 1 a 7 a 0 a 6. Contador de 7 bases. El restador se puede implementar utilizando un sumador integrado y cuatro puertas XOR. ?

2. ¿Introducción a los componentes principales? En el diseño de este curso, el contador 74LS192, el decodificador 7447, la puerta NAND 74LS00, la puerta AND 7408, la puerta XOR 74LS136, el sumador 74283 y una pantalla digital de siete segmentos. y un interruptor unipolar de doble tiro, entre otros componentes. ?

(1) Las funciones del contador reversible síncrono decimal 74LS192 son las siguientes: ?

1. El terminal de entrada del 74LS192 es una señal clara asíncrona CR, que está activa a alto nivel. Sólo cuando CR=1, la salida del contador se borra, independientemente de otros estados de control. ?

2. Control de configuración de pasos. LD es un terminal de control de configuración asíncrono y está activo a bajo nivel. Cuando CR=0 y LD no es=0, D1D2D3D4 está configurado y no está controlado por CP. ?

3. Contador de suma, cuando CR y LD no tienen una entrada válida, es decir, cuando CR=0, LD=1 y el terminal de entrada del contador de resta CPd es de nivel alto, el pulso de conteo cuando entrada desde el terminal de conteo de sumas CPu, se realiza el conteo de sumas cuando se intercambian las condiciones de CPd y CPu, se realiza el conteo de restas; ?

4. Mantener. Cuando CR=0, LD no es=1 (no hay entrada válida) y cuando CRd=CPu=1, el contador está en estado de retención. ?

5. Realice un conteo ascendente y cuando Q3 y Q0 sean 1 y CPu=0, es decir, cuando el estado de conteo sea 1001, se emitirá una señal de acarreo. Cuenta regresiva, cuando Q3Q2Q1Q0=0000 y CPd=0, BO no da una señal de desalineación. Ésta es la ley técnica del sistema decimal. ?

Durante el proceso de diseño, utilicé principalmente la función de conteo de 74LS192 y lo transformé en un contador de 4 bases y un contador de 7 bases mediante los métodos de configuración y limpieza.

(2) ¿Descodificador de pantalla?

¿Pantalla digital de siete segmentos?

1. La pantalla digital de siete segmentos es actualmente la pantalla digital más utilizada. monitor. Este tipo de pantalla digital consta de siete segmentos de líneas luminosas distribuidos en el mismo plano y puede utilizarse para mostrar números, texto y símbolos. Las pantallas digitales de siete segmentos más utilizadas son los tubos digitales semiconductores y las pantallas de cristal líquido. Según las diferentes formas de conexión de los diodos emisores de luz, se dividen en pantallas de cátodo positivo y pantallas de ánodo positivo (como se muestra en la figura).

2. La pantalla catódica conecta los cátodos de siete diodos emisores de luz entre sí como un terminal público. En el circuito, conecte el terminal público a nivel bajo, y cuando el ánodo de un determinado segmento de diodo esté a nivel alto, el segmento correspondiente se iluminará. El ánodo positivo se muestra de manera opuesta al cátodo positivo.

(3) ¿Decodificador de pantalla 7447?

1. El decodificador de pantalla de siete segmentos traduce el código BCD de entrada en los segmentos correspondientes necesarios para controlar el nivel del tubo digital LED de siete segmentos. . El decodificador de pantalla de siete segmentos 7447 es un decodificador integrado para usar con una pantalla digital catódica. Se utiliza para decodificar el código 8421BCD de números decimales para controlar una pantalla de siete segmentos para mostrar números decimales.

2. Su entrada es el código 8421BCD, la salida está activa a alto nivel y puede controlar directamente la pantalla del cátodo. Su tabla de funciones es la misma que la del 7448, como se muestra en la figura. Los estados 10 a 15 de la tabla son generales. Además de decodificar la entrada y salida, el 7447 también tiene tres terminales de control auxiliares para mejorar las funciones del dispositivo.

(4) sumador 74283

La señal de acarreo de cada bit se envía al bit alto como señal de entrada. Por lo tanto, la operación de suma de cualquier bit debe completarse después de la operación. Se puede realizar la transferencia del bit inferior, este método de acarreo se convierte en un acarreo en serie y el circuito lógico de este sumador es relativamente simple.

3. Diseño y cálculo del circuito

4. Diagrama esquemático, diagrama de simulación y análisis de resultados, diseño de PCB

(1) El diagrama esquemático es el siguiente:

(2) Simulación y análisis de resultados:

(3) ¿Diseño de PCB?

1. El diagrama esquemático de PCB es el siguiente:

2. Capa superior de PCB

3. Capa inferior de PCB

V. Resumen

1. Durante la simulación del circuito, siento que el diagrama esquemático es correcto. , pero no puede ejecutarse Para obtener el resultado deseado, reemplace el 74LS192 con el 74LS161, que también es un contador. El resultado se puede convertir en base 4 y base 7. Sabiendo que esta es la característica del chip en sí, el esquema. el diagrama debe modificarse según sus propias propiedades;

2. Además, la opción Net debe seleccionarse como GND en la etiqueta de conexión a tierra; de lo contrario, no habrá opción de conexión a tierra durante la producción de PCB;

3. Al fabricar placas PCB, es necesario alinear los componentes. El dispositivo ajusta constantemente su posición para optimizar el diseño.