实验3.6计数、译码及显示电路.ppt

实验3.6 计数、译码及显示电路 数字电子技术实验数字电子技术实验 一、实验目的 1.学习计数器、译码器和七段显示器的使用方法。 用74LS161计数器、4511译码器、BS311201显示器和 74LS00实现一个带显示的60进制计数器。 二、实验任务 2.掌握计数器、译码器和七段显示器的综合应用 。 3.掌握用示波器测试计数器输出波形的方法 。 数字电路实验箱(74LS161、4511、BS311201、74LS00数 字集成芯片、脉冲源 )、数字万用表、示波器、导线。 三、实验设备 四、实验原理及步骤 74LS161引脚图 4511引脚图 CC4511 BCD 码七段译码器,驱 动共阴数码管BS311201集成片 七段数码管显示笔段 BS311201共阴极显示器， COM 接地； BS311101共阳极显示器， COM 接电源+5V。 输入 高位 输入 低位 74LS161逻辑符号 输出 高位 74LS161 ET EP Co 输入输出端说明 CR： 异步清零端，低电平有效； LD： 同步置数端，低电平有效； ET、EP：使能端，高电平有效； CP：计数器时钟； D、C、B、A：数据输入端； QD、QC、QB、QA ：数据输出端； Co：进位端。 输输 入 输输 出 CR LD ET EP CP D C B A QD QC QB QA 0 1 0 d c b a 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 d c b a 加计数 保持 保持 74LS161 功能表低电平 有效 74LS161 是一个可预置的4位二进制同步加法计 数器，它的计数长度是16。 低电平上 升沿有效 计数器译码器显示器 计数、译码、显示电路框图 进制=计数长度=脉冲的个数 脉冲信号 用带清“0”输入端的中规模N进制计数器，实现 带显示的M进制计数，计数长度M(MN),新的计数器 有效状态是S0SM-1。 清“0”和预置 “0” v同步置“0”(用LD置“0”，与CP上升沿有关),计数 值M-1 v异步清“0”(用CR清“0”，与CP无关),计数值M， 此时 SM 为过渡过程。 用74LS161计数器、4511译码器、BS311201显示器和 74LS00实现一个带显示的60进制计数器，应分别需要两 片计数器、译码器和显示器，显示计数状态是059。 74LS161计数器是16进制的4位二进制加法器。个位 、十位要实现N=16的计数，方法如下： 举例:计数器用同步置“0”法实现九 进制 状态转换图为： 0000 0100 000100100011 0101 0110 01111000 S8 S0 “1” “1” 74LS161 EP Co “0 ” “1” & 计数值M-1=9-1=8(QDQCQBQA=1000)，即从QD端红线引出 。 当计数至8(QD=“1”)时，经“与非”门输出“0”到 LD端,在下一个脉冲(第9个脉冲)的上升沿到达时将输 出置入0000状态。有效状态是S0S8。 ET 举例:计数器用异步清“0”法实现九进 制 其状态转换图为： 0000 0100 1001 000100100011 0101 0110 01111000 “1” 74LS161 EP Co & “1” S9异步 清零 计数值M=9 (QDQCQBQA=1001)，即从QDQA端红线引出 。 当第9个脉冲的上升沿到达时，QDQCQBQA=1001，QDQA 经“与非”门输出“0”到CR端，立即使输出返回0000 状态 (1001状态仅瞬间出现)。有效状态是S0S8。 ET QD QC QB QA 字型 1000 1 0000 0 2001 0 3001 1 4010 0 01051 011 60 011 7 1 8100 0 九进制异步清“0”完整电路 图 “1” “1” & 74LS161 ET EP CoETCo CC4511 BI LT LE a b c d e f g “1” “0” CC4511 BI LT LE a b c d e f g “1” “0” 12345678012 000 00000100 0 000 011110000 00 11 0 0110 00 1 1 0 0101010010 九进制时序图 74LS161 ET EP Co“1” “1” CC4511 BI LT LE a b c d e f g “1” “0” CC4511 BI LT LE a b c d e f g “1” “0” “1” & 74LS161 “1” & 异步清“0”实现六十进制实验电路 图 个位 十位 实验箱 内部已 连接好 ET EP CoET EP CoET EP Co 2.根据给定芯片的管脚图，将个个位、十十位各连接成 十十进制电路图,(注意:计数器的QDQA输出端的高位QD 接入译码器的输入端高位 D),同时QDQA输出端接入发 光二极管，CP接入脉冲源的1Hz1Hz，观察显示器的字型变 化过程,判断芯片好坏。(如发光二极管亮灯情况正确 ，显示器字型不正确，则判断计数器是好的，而译码 器接线故障，或译码显示器芯片故障。) 1.用万用表 挡、电阻2K2K挡或将导线连接+5V+5V电 源与输出发光二极管等方法检查导线导通情况，当万 用表发出蜂鸣声、阻值示数约为 0 0 或发光二极管亮时 ，均表示导线导通。 步骤 : 3. 将个个位、十十位按所设计的六六十十进制电路接线，CP 接入脉冲源的1Hz1Hz，观察显示器的字型变化过程(059)， 分别记录在表格中。字型正确后将CP脉冲源改为1kHz1kHz， 示波器两两观察CP、个位QDQA的波形。 五、实验报告要求 2.分别完成个位、十位QDQA和字型的正确变化 过程表格(CP接1Hz1Hz脉冲)。 1.用两个不同方案画出六十六十进制实验电路，并写 出设计过程和操作步骤。 3. 记录输入CP与个位QDQA 的波形(CP接1kHz1kHz脉冲), 4.根据测试数据，得出结论。完成思考题。 六、注意事项 注意通常电源均按+5V+5V和地接入，每个芯片都需接 入一对电源，共阴数码管、 CP用的脉冲源也需接+5V+5V 电