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数5 顺序锁.ppt

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顺序锁,北航电工电子中心,顺序锁,,,2.实验说明,3.实验内容,5. 总结要求,,,4.教师对实验结果的检查,,北航电工电子中心,顺序锁,一、实验目的1.熟悉与使用移位寄存器芯片74LS194。2.通过顺序锁的实例学习同步时序网络的设计、安装与测试。,北航电工电子中心,顺序锁,二、实验说明 1.74LS194的功能74LS194为四位双向移位寄存器,它具有左移、右移、保持、串行和并行输入等多种功能。(详见教材P229)本实验用两片74LS194实现7位并行输入串行输出。,北航电工电子中心,顺序锁,2.设计一个有两位密码的顺序数字锁。 顺序锁的工作原理 图 1为顺序锁的原理简图,它分为同步时序网络、密码、比较、开锁及报警四部分。 密码:预先给定电子锁的密码,经过比较部分,当开锁的数码与密码完全一致时锁打开,否则报警。密码可以改变。 比较:在时钟脉冲作用下,开锁码与密码逐位比较,比较结果输入到时序网络,只要比较结果不一致,时序网络便发出报警信号。若比较结果一致,则进行下一位数码的比较,一直比较到最末一位数码。当开锁码与密码完全一致时,时序网络便发出开锁信号。,图1,北航电工电子中心,,时序网络 它以比较结果为输入量,通过状态变迁给出开锁信号或报警信号。当某一位开锁码与相应的密码符合时,时序网络改变到下一个状态,控制密码部分输出下一位密码,再与相应的开锁码相比较,直到每一位开锁码与相应的各位密码完全符合时,时序网络才输出开锁信号。只要有一位不符合,时序网络马上输出警报信号。,顺序锁,北航电工电子中心,,图2 流程图,现用流程图及状态图说明,见图2和图3。,逻辑描述:逻辑量见表1有下面几种可能状态: 1) 初始状态S(t),输入端X=0,进入状态S(t+3),输出:报警Z2 =1,不开锁Z1=0 。 2) 输入端X=1,进入状态S(t+1),输出:报警Z2 =0,不开锁Z1=0 。 3)输入端X=1 ,进入状态S(t+2)输出:报警Z2 =0,开锁Z1=1 。 4)输入端X=0 ,进入状态S(t+3)输出:报警Z2 =1,不开锁Z1=0 。 定义:状态A=S(t),状态B=S(t+1),状态C=S(t+2), 状态D=S(t+3),,顺序锁,表1,北航电工电子中心,,图3 状态图,状态图表明,起始状态为A,当输入X为1时,状态依次变迁到B、C,最后输出Z1为1,锁打开。在以上过程中,只要输入X为0,则状态立即转至D,并使输出Z2为1,发出报警。在C和D两种状态下,不管X为何值,状态不变。 X为0或1,由两位密码中的某一位与两位开锁码的相应位比较决定,相符为1,否则为0。时钟由单脉冲给出。,根据题意可画出状态图如图3 。图中每个圆圈中的字母代表一个状态,各状态之间的联线及箭头表示状态的变迁,联线旁边数字是“输入/输出”,表示状态变迁的条件及结果。,顺序锁,北航电工电子中心,,三、实验内容 1.用74LS194双向移位寄存器实现七位并入—串出转换功能,电路图如下:,顺序锁,北航电工电子中心,顺序锁,74LS30管脚图和功能真值表 管脚图,北航电工电子中心,顺序锁,三、实验内容 2.顺序锁⑴ 搭接比较电路,检查其功能。⑵搭接时序网络,检查状态变迁情况是否正确。⑶搭接密码电路,检查是否随时序网络状态的改变,而依次输出一位密码。⑷将以上各部分联试,输入、输出接发光二极管显示。 注意:接、换线路时要断开电源。,北航电工电子中心,顺序锁,选做实验内容 用74LS194双向移位寄存器实现串行输入—七位并行输出转换功能,,双向移位寄存器实现七位串入—并出转换功能,,北航电工电子中心,顺序锁,四、教师对实验结果的检查 1.七位并行输入—串行输出结果。 2.两位密码锁结果⑴正常开锁情况;⑵第一位错误情况 ;⑶第一位密码正确,第二位错误情况。注意:以上三种情况均应能保持。 3. (如果完成)串行输入—七位并行输出结果。,北航电工电子中心,顺序锁,五、总结要求 1.记录七位并行输入—串行输出的实验现象。 2.写出两位密码锁的设计过程。记下调试结果,验证其结果是否满足设计要求。 3. (如果完成)记录串行输入—七位并行输出的实验现象,The End,
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