数字实验操作题.doc

华中科技大学考试卷 2010.06课程：电子线路设计与测试（二） （开卷）（实验操作部分，3小时）专业 班级 姓名 学号 一、电路的设计与装调（30分）试以74LS191为主要器件，再加上其它必要的元器件，设计、装调一个计数、译码、显示电路，计数规律为：3-4-5-6-7-8-9-3-4-5-6-7-8-9-3-4-，每秒钟显示数字加1。具体要求如下：(1) 设计一个启动按键S1，当S1接通时，固定显示数字3；当S1断开时，正常计数；显示9的同时发光二极管亮。(2) 要求有一个暂停/连续的控制按键S2。S2接通时，暂停计数，S2断开时，继续计数（S1键处于断开状态）。(3) 自己设计频率为1Hz时钟脉冲信号产生电路。(4) 用数码显示器显示计数规律，要求电路工作稳定可靠，显示数字清晰稳定。(5) 写出设计过程，画出电路原理图，标明元器件型号、参数、引脚名称和引脚号，简述电路的工作原理。 (6) 安装调试电路，测试逻辑功能，观察并记录显示结果。 （以上各项完成后举手请老师检查）(7) 计数器CP端改用信号发生器提供1000 Hz脉冲信号，利用示波器观察CP信号和计数器输出信号的时序关系，并记录CP、Q0、Q1、 Q2、Q3信号的波形。(8) 写出观察波形的操作步骤（包括信号先后所接的通道号、触发信号源等）。二、电路的设计与装调（30分）选用实验课程中发放的元器件，设计、装调一个计数、译码、显示电路，计数规律8-7-6-5-4-3-2 -8-7-6-5-4-3-2- 8-7-.，每秒钟显示数字减1。具体要求如下：(1) 设计一个启动按键S1，当S1接通时，固定显示数字8；当S1断开时，正常计数；显示2的同时发光二极管亮。(2) 要求有一个暂停/连续的控制按键S2。S2接通时，暂停计数，S2断开时，继续计数（S1键处于断开状态）。(3) 自己设计频率为1Hz时钟脉冲信号产生电路。(4) 用数码显示器显示计数规律，要求电路工作稳定可靠，显示数字清晰稳定。(5) 写出设计过程，画出电路原理图，标明元器件型号、参数、引脚名称和引脚号，简述电路的工作原理。 (6) 安装调试电路，测试逻辑功能，观察并记录显示结果。 （以上各项完成后举手请老师检查）(7) 计数器CP端改用信号发生器提供的1000 Hz脉冲信号，利用示波器观察CP信号和计数器输出信号的时序关系，并记录CP、Q0、Q1、 Q2、Q3信号的波形。(8) 写出观察波形的操作步骤（包括信号先后所接的通道号、触发信号源等）。三、电路的设计与装调（30分）表4S1 S2 计数器状态0 0清零0 1加计数1 0 减计数1 1 保持试设计、装调一个计数范围为09的多功能计数器电路。具体要求如下：（1）具有数码显示功能，要求电路工作可靠，显示数字清晰稳定。（2）具有清零、保持、加计数、减计数的功能。计数器状态与控制开关的关系如表4所示。当计数器进行减计数时，发光二极管发光；当计数器进行加计数时，发光二极管不发光。（3）写出设计过程，画出电路原理图，标明元器件型号、引脚名称和引脚号，简述电路的工作原理。（4）安装调试电路，测试逻辑功能。由信号发生器提供1Hz的TTL正方波脉冲，观察并记录显示结果。 （以上各项完成后举手请老师检查）（5）令控制开关S1=1，S2=0。由信号发生器提供1000 Hz的时钟脉冲信号CP，利用示波器观察CP信号和计数器输出信号的时序关系，并记录CP、Q0、Q1、 Q2、Q3信号的波形。（6）试写出上述观察波形时的操作步骤（包括信号所接的通道号、通道耦合方式、触发信号源等设置）。四、电路的设计与装调（30分）用一片74192和一些门电路设计并实现一个变模计数器。具体要求如下：表5 计数器控制表控制信号实现功能ST00异步清零01模510模811暂停计数(1) 在两个手动控制开关S和T的控制下，实现模5(0-1-2-3-4-0-1-)和模8(0-1-2-7-0-1-)的计数，并要求具有异步清零和暂停计数的功能，控制表如表5所示。(2) 用数码管显示计数值，要求电路工作可靠，显示数字清晰稳定。(3) 写出设计过程，画出电路原理图，标明器件型号，针对四种控制情况简要说明其工作原理。(4) 安装调试电路，测试逻辑功能。由信号发生器提供1Hz的TTL正方波脉冲，并记录显示结果。 （以上各项完成后举手请老师检查）(5) 由信号发生器提供1 kHz的TTL时钟脉冲信号CP，利用示波器观察并记录模8计数器中CP信号和电路输出信号（Q0、Q1、Q2、Q3）的时序波形。(6) 试写出上述观察波形时信号所接通道号、通道耦合方式、触发信号源设置。五、电路的设计与装调（30分）利用计数器和门电路设计、装调一个具有图3所示输入、输出波形的时序脉冲产生电路。图中OUT为电路的输出端，CP为时钟脉冲输入端。具体要求如下：（1）每5个时钟周期，OUT输出一个高电平脉冲，高电平持续时间为半个时钟周期。试问：OUT信号的频率为CP信号频率的几分之一？（2）写出设计过程，画出逻辑电路图，标明器件型号及元件参数，并简述电路的工作原理。（3）安装调试电路，测试逻辑功能。（4）由信号发生器提供500Hz时钟脉冲信号CP，利用示波器观察CP、OUT以及计数器输出信号波形，并上、下对应画出这些时序波形。（5）写出观察波形的操作步骤（包括信号先后所接的通道号、触发信号源等）。（以上各项完成后举手请老师检查登记）图3 电路的输入、输出波形图六、电路的设计与装调（30分）试用74LS194和必要的门电路设计、装调一个5进制计数器构成的时序电路。要求电路的输出L与CP的关系如图所示。设计要求：（1）时钟信号CP由信号发生器提供，频率f1 Hz。电路中使用发光二极管显示Q0、Q1、Q2、Q3、L信号的工作状态。要求电路工作可靠，显示清晰稳定。（2）写出设计过程，画出电路原理图，标明器件型号及参数，简要描述电路工作原理。（3）安装调试电路，测试逻辑功能。（4）由信号发生器提供1 kHz的TTL