實驗 計數(shù)譯碼及顯示電路

實驗計數(shù)譯碼及顯示電路第一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二一、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)計數(shù)器、譯碼器和七段顯示器的使用方法。用74LS161計數(shù)器、4511譯碼器、BS311201顯示器和74LS00實現(xiàn)一個帶顯示的60進(jìn)制計數(shù)器。二、實驗任務(wù)2.掌握計數(shù)器、譯碼器和七段顯示器的綜合應(yīng)用。

3.掌握用示波器測試計數(shù)器輸出波形的方法。

第二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二數(shù)字電路實驗箱(74LS161、4511、BS311201、74LS00數(shù)字集成芯片、脈沖源

)、數(shù)字萬用表、示波器、導(dǎo)線。三、實驗設(shè)備四、實驗原理及步驟74LS161引腳圖第三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二4511引腳圖CC4511

BCD碼七段譯碼器,驅(qū)動共陰數(shù)碼管BS311201集成片七段數(shù)碼管顯示筆段BS311201共陰極顯示器，COM接地；BS311101共陽極顯示器，COM接電源+5V。輸入高位輸入低位第四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二74LS161邏輯符號輸出高位74LS161ETEPCo輸入輸出端說明CR：異步清零端，低電平有效；LD：同步置數(shù)端，低電平有效；ET、EP：使能端，高電平有效；CP：計數(shù)器時鐘；D、C、B、A：數(shù)據(jù)輸入端；QD、QC、QB、QA

：數(shù)據(jù)輸出端；Co：進(jìn)位端。第五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二

輸入

輸出CRLDETEPCP

DCBAQDQCQBQA

0

×

×××

××××

1

0

××dcba

1

1

1

1

××××110×

×

××××11×

0×××××0000dcba

加計數(shù)保持保持74LS161

功能表低電平有效74LS161是一個可預(yù)置的4位二進(jìn)制同步加法計數(shù)器，它的計數(shù)長度是16。低電平上升沿有效第六頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二計數(shù)器譯碼器顯示器計數(shù)、譯碼、顯示電路框圖進(jìn)制=計數(shù)長度=脈沖的個數(shù)脈沖信號用帶清“0”輸入端的中規(guī)模N進(jìn)制計數(shù)器，實現(xiàn)帶顯示的M進(jìn)制計數(shù)，計數(shù)長度M(M≤N),新的計數(shù)器有效狀態(tài)是S0～SM-1。第七頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二清“0”和預(yù)置“0”同步置“0”(用LD置“0”，與CP上升沿有關(guān)),計數(shù)值M-1異步清“0”(用CR清“0”，與CP無關(guān)),計數(shù)值M，此時SM

為過渡過程。用74LS161計數(shù)器、4511譯碼器、BS311201顯示器和74LS00實現(xiàn)一個帶顯示的60進(jìn)制計數(shù)器，應(yīng)分別需要兩片計數(shù)器、譯碼器和顯示器，顯示計數(shù)狀態(tài)是0～59。74LS161計數(shù)器是16進(jìn)制的4位二進(jìn)制加法器。個位、十位要實現(xiàn)＜N=16的計數(shù)，方法如下：第八頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二舉例:計數(shù)器用同步置“0”法實現(xiàn)九進(jìn)制狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為：000001000001001000110101011001111000S8S0“1”“1”74LS161EPCo“0”“1”&計數(shù)值M-1=9-1=8(QDQCQBQA=1000)，即從QD端紅線引出。當(dāng)計數(shù)至8(QD=“1”)時，經(jīng)“與非”門輸出“0”到LD端,在下一個脈沖(第9個脈沖)的上升沿到達(dá)時將輸出置入0000狀態(tài)。有效狀態(tài)是S0～S8。ET第九頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二舉例:計數(shù)器用異步清“0”法實現(xiàn)九進(jìn)制其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為：0000010010010001001000110101011001111000“1”74LS161EPCo&“1”S9異步清零計數(shù)值M=9(QDQCQBQA=1001)，即從QDQA端紅線引出。當(dāng)?shù)?個脈沖的上升沿到達(dá)時，QDQCQBQA=1001，QDQA經(jīng)“與非”門輸出“0”到CR端，立即使輸出返回0000狀態(tài)(1001狀態(tài)僅瞬間出現(xiàn))。有效狀態(tài)是S0～S8。ET第十頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二QD

QC

QBQA

字型100010000020010300114010001051011600117181000九進(jìn)制異步清“0”完整電路圖“1”“1”&74LS161ETEPCoETCoCC4511BILTLEabcdefg“1”“0”CC4511BILTLEabcdefg“1”“0”第十一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二12345678012000000001000000011110000001100110001100101010010九進(jìn)制時序圖第十二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二74LS161ETEPCo“1”“1”CC4511BILTLEabcdefg“1”“0”CC4511BILTLEabcdefg“1”“0”“1”&74LS161“1”&&異步清“0”實現(xiàn)六十進(jìn)制實驗電路圖個位十位實驗箱內(nèi)部已連接好ETEPCoETEPCoETEPCo第十三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二

2.根據(jù)給定芯片的管腳圖，將個位、十位各連接成十進(jìn)制電路圖,(注意:計數(shù)器的QD～QA輸出端的高位QD接入譯碼器的輸入端高位

D),同時QD～QA輸出端接入發(fā)光二極管，CP接入脈沖源的1Hz，觀察顯示器的字型變化過程,判斷芯片好壞。(如發(fā)光二極管亮燈情況正確，顯示器字型不正確，則判斷計數(shù)器是好的，而譯碼器接線故障，或譯碼顯示器芯片故障。)1.用萬用表擋、電阻2K擋或?qū)?dǎo)線連接+5V電源與輸出發(fā)光二極管等方法檢查導(dǎo)線導(dǎo)通情況，當(dāng)萬用表發(fā)出蜂鳴聲、阻值示數(shù)約為0或發(fā)光二極管亮?xí)r，均表示導(dǎo)線導(dǎo)通。步驟:第十四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二

3.將個位、十位按所設(shè)計的六十進(jìn)制電路接線，CP接入脈沖源的1Hz，觀察顯示器的字型變化過程(0～59)，分別記錄在表格中。字型正確后將CP脈沖源改為1kHz，示波器兩兩觀察CP、個位QD～QA的波形。五、實驗報告要求

2.分別完成個位、十位QD～QA和字型的正確變化過程表格(CP接1Hz脈沖)。1.用兩個不同方案畫出六十進(jìn)制實驗電路，并寫出設(shè)計過程和操作步驟。

3.記錄輸入CP與個位QD～QA

的波形(CP接1kHz脈沖),第十五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二4.根據(jù)測試數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。完成思考題。六、注意事項注意通常電源均按+5V和地接入，每個芯片都需接入一對電源