华南师范大学《数电》期末考试试题——设计数字密码锁

"华南师范大学《数电》复习.pdf" 这篇复习资料是华南师范大学针对《数字电路基础/技术》课程的一份期末考试试卷，适用于2019-2020学年的第二个学期。试卷包含了对数字密码锁的设计题目，旨在考察学生对数字电路原理及其应用的理解和设计能力。 在数字密码锁的设计题目中，考生需要利用10个数字键（0-9）和一个“设置密码”键来构建一个系统。系统应具备如下功能： 1. **设置密码**：按下“设置密码”键后，七段数码管关闭，然后依次输入4个数字，数码管显示输入的数字，设置完成后熄灭数码管并保存密码。 2. **开锁验证**：输入4位数字作为密码，数码管同步显示，正确时绿色灯亮，黄色灯熄；错误时黄色灯亮，绿色灯熄。 3. **错误次数限制**：连续3次输入错误密码，红色灯亮3秒后熄灭，提供安全保护。 在解答此题时，考生需要运用数字电路中的基本逻辑门（如与门、或门、非门、异或门等）、组合逻辑电路（编码器、译码器、数据选择器等）以及触发器（如D触发器、JK触发器）等元件。可能涉及的设计思路包括： - 使用编码器将10个数字键的输入转换为二进制信号，以便处理数字。 - 通过计数器来跟踪输入的数字个数，确保输入了4位数字。 - 用寄存器存储设置的密码，确保在设置过程中不丢失数据。 - 设计比较电路，比较输入的密码与已设置的密码是否一致，决定点亮哪种颜色的灯。 - 错误计数器来记录连续错误的次数，当达到3次时激活特定的信号，控制红色灯的亮灭。 此外，考生需要详细说明各个部分的逻辑关系，例如输入如何影响数码管显示、如何判断密码正确与否、错误计数如何进行以及如何控制灯光状态。同时，要清晰描述电路的各个端口电平状态，确保电路的正确工作。 这个题目不仅测试了学生的理论知识，还考察了他们的逻辑思维、问题解决和实际电路设计能力，充分体现了数字电路在实际应用中的重要性。