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U2U574LS175N
U9 DCD_HEX_BLUE74LS192N 图2.2.2 复印机逻辑控制电路电路图2(初稿)
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3 系统实现
3.1 系统实现过程
复印机逻辑控制电路的逻辑结构和物理结构均已设计完成,实验器材和芯片也已准备就绪,接下来就该连接电路并且实现功能了。
由于该电路所需芯片多,需要很多的导线来连接各芯片的引脚,引脚、导线的繁多使得电路的连接困难重重,大多都属于个人原因,稍有不慎就会将引脚接错。刚开始连接电路时由于没有较好的连接及检测电路的方案,就直接照着电路图全部连完,第一次综合实验课的大部分时间都用来连接电路,结果连完后复印机无法工作,又不知道是哪一步出了差错,不得不将连线图完全拆除。
有了第一次实验的失败经历,在第二次试验中我们改变连接方式,不是一股脑的将电路图完全连接,而是分部、有序的连接,根据设计将连接分为三部分:键盘编码,数据锁存,减计数控制。每部分连接完都进行测试,所以在实际电路中可以看到有三处数码显示,第一个用来检测是否将键盘每次输入数据进行编码,第二部分用来检测数据是否锁存在存储器中,第三部分用来检测数据是否进行减计数。这样一来,就不需在每次都重新连接电路了。
下面我就说说系统实现过程中所出现的一些问题。
由于在资料查找过程中对74LS148引脚图的查找错误,又没有很快的发现,前两次实验中一直按着错误的引脚图连接电路,导致键盘编码部分实现不了,后来发现了这一失误,及时的修正了它,使得
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键盘编码部分得以实现。
对数据锁存部分的电路进行连接后,数码检测一直显示异常,在重新查看了电路连接后,仍不能正常工作,但是将74LS175本该由74LS164提供的脉冲改为手动脉冲,数据锁存部分可以正常工作了,由此,由手动脉冲来替换单稳电路和移位寄存器为74LS175提供脉冲。虽然手动脉冲相对移位寄存器麻烦一点,但它可以克服在使用移位寄存器时每当输入错误数据就得清零且重新输入的问题。
在对减计数部分电路进行连接时,由于将74LS192的置数、借位、进位引脚该接高电平的接成了低电平,该独立接至下一减计数器的未独立接入,使得实现起来不太容易。对74LS112芯片虽然所需的引脚虽然不多,但是由于数字逻辑试验箱内部接触不良、导线老化、繁多的导线缠绕使磁场增强、环境中的静电等原因使得想让74LS112芯片单纯的充当翻转型触发器也不容易。对此,通过检测更换部分不工作的导线,整理连接的导线,使其尽可能减少磁场。最终实现了对74LS112所需要的功能。
3.2 系统测试
3.2.1测试方案
将键盘编码、数据锁存、减计数控制这三部分的输出分别与数码显示相连接,输入数据后,使各开关相互配合,通过看这三部分相对应的数码管显示来确定该部分是否正常工作。
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3.2.2 测试数据
输入0~9后,给予对应的手动脉冲,按清零开关,再次输入任意三位数,如567,分别给相应的存储器手动脉冲,使74LS192的置数开关置“0”,稍后置“1”。PFSET开关置“1”,三个74LS192芯片的加计数开关置“1”。
3.3.3 测试结果分析
输入0~9后,数据编码对应的数码显示管上显示相应的数据;给予对应的手动脉冲后,数据存储在寄存器中,数据锁存对应的数码显示管中有所显示(与输入数据相同),按清零开关,数据锁存对应的数码显示管显示000;使74LS192的置数开关置“0”,PFSET开关置“1”,与减计数控制相对应的数码显示管显示567,74LS192的置数开关置“1”,与减计数控制相对应的数码显示管显示的数开始减计数,PFSET开关置“0”,减计数停止。
测试结果与预计结果相同。
3.3 系统最终电路图
在系统实现的过程中,考虑到功能、时序等问题,最终的复印机逻辑控制电路的电路图如图3.3.1所示。
与最初的电路图相比较,最终电路图缺少了单稳电路部分,未使用74LS164,其扩展部分(使用蜂鸣器)也未实现。
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