实验3 计数、译码、显示电路的设计(学生)

数字电路 实验报告册 实验三实验三 计数 译码 显示电路的设计计数 译码 显示电路的设计 一 实验目的 1 掌握中规模集成计数器的功能特点及使用方法 2 掌握使用集成计数器构成任意模值进制计数器 分频器的方法 3 掌握译码器的原理及使用方法 4 掌握数码显示电路的设计方法 5 掌握电子设计软件 Multisim 的使用方法 二 实验设备 1 计算机 2 数字实验箱 3 数字万用表 三 预习与思考题 1 计数器芯片简介 74LS160 74LS161 芯片引脚图如图 5 1 所示 图 5 1 74LS160 74LS161 的引脚图 请查找资料填写下表 引脚号引脚功能说明 1 CLR 异步置零 复位 端 2CLK时钟信号 3 6A D输入 7ENP工作状态控制端 9 LOAD 预制数控制端 10ENT工作状态控制端 11 14QA QD输出 15RCO进位输出端 数字电路 实验报告册 2 译码器 74LS47 图 5 2 74LS47 的引脚图 74LS47 是 BCD 七段数码管译码器 驱动器 引脚图如图 5 2 所示 请查找相关引脚资 料 填写下表 引脚号引脚功能说明 1 2 6 7 A0 A3输入 3 LT 灯测试输入 4 BIRBO 特殊控制端 5 RBI 灭零输入 9 15 a b 输出 3 七段显示器 七段显示器又称数码管 分为共阳极数码管和共阴极数码管 2 类 请参考共阳极数码管结构图 图 5 3 画出共阴极数码管的结构图 图 5 3 共阳极数码管结构图 共阴极数码管结构图 数字电路 实验报告册 4 请查阅相关资料 回答以下思考题 1 数码管在实际使用当中是否需要接限流电阻 为什么 2 最常用的共阳极数码管驱动芯片和共阴极数码管驱动芯片各是哪种型号 并 说明这两类数码管的各自显示原理以及在使用数码管时应注意的事项 3 请简要说明 74LS160 和 74LS161 功能上的差异 若要实现实验内容 1 N 进制计数器 选择那一种计数器更方便一些 四 原理说明 假定已有 M 进制计数器 需要的是 N 进制计数器 这时有 M N 和 M N 的情况 M 进制计数器有 M 个状态 在计数过程中 若设法跳过 M N 个状态 即可得到 N 进制 计数器 通常可用两种方法实现 即反馈置零法 或称复位法 和反馈置数法 或称置位 法 反馈置零法适用于有清零输入端的集成计数器 对于有异步清零输入端的计数器 如 74LS160 74LS161 来讲 其工作原理为 当中规模 M 计数器从 S0 状态开始计数 当计数 脉冲输入 N 个脉冲后 M 进制计数器处于 SN 状态 如果利用 SN 状态译码产生一个置零信 号反馈到计数器的异步清零输入端 则计数器立刻返回到 S0 状态 这样就跳过了 M N 个 状态 从而实现模值为 N 的计数器 由于电路在一进入 SN 状态后立即被置成 S0 状态 所以 SN 状态仅在瞬间出现 在稳定 的状态循环中不包括 SN 状态 反馈置数法适用于具有预置数功能的集成计数器 对于具有同步预置数功能的计数器 如 74LS160 74LS161 而言 在其计数过程中 可以将它输出的任何一个状态通过译码 产生一个预置数控制信号反馈至预置数控制端 在下一个计数信号作用后 计数器就会把 预置数输入端 D0 D3 的状态置入输出端 预置数控制信号消失后 计数器就从被置入的状 态开始重新计数 2 M N 的情况 由于 M 进制计数器只有 M 个状态 所以必须用多片 M 进制计数器组合起来 才能构 成 N 进制计数器 构成方法有两种 一种是以并行进位的方式连接构成 一种是以串行进 位方式连接构成 五 实验内容 1 计数芯片 160 功能测试 CLRLOAD ENPENTCLKABCDQaQbQcQdRCO LX XXXXXXX HL XX 01 ABCD 数字电路 实验报告册 HL XX 10 0000 HHHH 01 X XXX HHHH 01 X XXX HHHH 01 X XXX HHHH 01 X XXX HHHH 01 X XXX HHHH 01 X XXX HHHH 01 X XXX HHHH 01 X XXX HHHH 01 X XXX HHHH 01 X XXX 2 用 Multisim 设计实现自己学号后 2 位数的计数器 学号 20 的 设计 20 学号 并译码 显示出来 画出电路原理图 写出设计过程 3 在实验装置上实现 60 进制计数器 并译码 显示出来 画出电路原理图 写出设 计过程 六 实验报告要求 请在下面的空白页中完