数字锁逻辑电路的设计

内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《数字电路》课程设计报告设计题目数字锁逻辑电路的设计指导教师戚桂美职称讲师姓名姬宏瑞学号20101105080日期2012年7月5日1数字锁逻辑电路的设计计算机与信息工程学院2010级计科姬宏瑞20101105080指导教师戚桂美摘要本文利用移位寄存器和数值比较器解决设计8位数字锁的简易电路，当输入密码与预置密码相同时，显示开锁，通行灯亮，当输入密码与预置密码不同时，触发报警，报警灯亮，而且可以实现对报警的消除，修改密码的功能。关键词移位寄存器；数值比较器；设置密码；修改密码；消除报警1工作原理1.1密码的输入可以通过移位寄存器的串行输入来实现。1.2密码的比较与输出可以通过数值比较器来实现。1.3比较结果可以用显示灯来表示。图1原理图2电路组成部分2.1密码的输入电路由四片4位移位寄存器移位寄存器74LS194完成，其中初始密码与置入密码各占2片组成八位移位寄存器，两个密码的输入可以用移位寄存器的串行输入进行。其中输入密码电路如图2所示，预置密码电路如图3所示。2U174LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11U274LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11567910111221483图2输入密码电路说明：输入密码，将两片4位移位寄存器74LS194组成八位移位寄存器，通过串行右移输入的方式输入密码。U374LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11U474LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11121110987654312图3预置密码电路说明：预置密码，将两片4位移位寄存器74LS194组成八位移位寄存器，通过串行右移输入的方式置入密码。2.2密码比较电路，如图4所示，由两片4位数值比较器74LS85组成的8位数值比较器完成，第一片74LS85比较密码的前四位，第二片74LS85比较密码的后3四位。比较结果通过第二片74LS85来输出。如果两密码相同，则通行灯亮，否则输出结果将进入报警电路。2.3如果报警，报警灯亮，取消报警可以用一个与门的一个输入端直接置0来实现，报警电路如图5所示。U174LS85DA213B214A112B111OAGTB5A010B09A315B31OAEQB6OALTB7AEQB3ALTB2AGTB4U274LS85DA213B214A112B111OAGTB5A010B09A315B31OAEQB6OALTB7AEQB3ALTB2AGTB42134567810121113914151617181920X1LED21图4比较电路说明：由两片4位数值比较器74LS85组成的8位数值比较器，2个数字的高位由第一片数值比较器比较，2个数字的地位由第二片数值比较器比较。U1A74LS08DU2A74LS32D1234X1LED5图5报警电路说明：通过与门的一个输入端置0取消报警。3设计步骤及方法3.1设计方案：首先密码输入利用了2个移位寄存器的74LS194组成的8位移位寄存器的串行输入，将S0置1，S1置0，CR置1，使之右移，若使之清0，可直4接使CR为0，因此作为了输入密码电路与预置密码电路；密码的比较电路采用的是74LS85，此芯片是一个比较器，由2个74LS85组成的8位数值比较器正好可以为输入及判断密码的装置；其他芯片为辅助芯片，组成执行及报警装置电路；两部分电路组合即为整体的数字锁的电路。3.2显示结果：当输入正确的密码的同时，通行灯会亮，报警灯灭；当输入错误的密码时，就会执行报警电路，报警灯，直到时与门的一个输入端位1为止。3.3显示电路：直接将输出端与实验箱上的LED灯及逻辑开关连接实现显示功能。U174LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11U274LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11U374LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11U474LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11U574LS85DA213B214A112B111OAGTB5A010B09A315B31OAEQB6OALTB7AEQB3ALTB2AGTB4U674LS85DA213B214A112B111OAGTB5A010B09A315B31OAEQB6OALTB7AEQB3ALTB2AGTB4U7A74LS08DU8A74LS32D87561234910111314151617181921222324252627282930313334X1LED35X2LED32371220图6总体电路图4小结通过此次数字锁的设计与制作，让我了解了设计电路的程序,更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。电路的连接是一项耐心细致的过程，如果有半点错误，将会导致电路不能运行。实验中大多出现的问题都为电路连接问题。在本文的写作过程中得到了戚桂美老师的精心指导，在此表述衷心的感谢。通过此次课程设计，不仅巩固了学到了的知识，更提高了我的动手能力。5参考文献[1]阎石编著.数字电子技术基础.高等教育出版社.