(Multisim数电仿真)计数,译码和显示电路

1、_实验 3.11 计数、译码和显示电路一、实验目的：1. 掌握二进制加减计数器的工作原理。2. 熟悉中规模集成计数器及译码驱动器的逻辑功能和使用方法。二、实验准备：1.计数：计数是一种最简单、最基本的逻辑运算，计数器的种类繁多，如按计数器中增减分类，可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器等。JJJJQ_Q_Q_Q_JQQKQQK由JK 触发器组成的十进制异步加法计数器如图 3.11.1 所示。时钟 时钟允许 复位输 出 状 态_目前，各 种 类 型的 计 数 器已 有 专 门的 集 成 电路 ， 例 如CD4017，它 是 一 片十 进 制 计LLHLHQ = ，Q Q =L)H09LLLL

2、 10 时钟脉冲由低到高的转换过程中依次进入高电平，每个输出在高电平维持10 个时钟周期中的 1 个时钟周期，输出10 进入低电平后，进位输出由低转到高，并能与时钟允许端连成 N级。表 3.11.1 为其功能表，图3.11.2 是其管脚排列图。表 3.11.1：图_Q5Q1Q0Q2Q6Q7Q3Vss1VDDCLR2CLK_7104DCECOUTQ9C78Q49Q8图 3.11.2另外一种可预计的十进制加减可逆计数器CD4510，用途也非常广，其引脚排列如图 3.11.31P6E11142所示，其中，P 为预计计数使能端，C 为进位输入Q4inE7端，P P 为预计的输入端，C 为进位输出端，1

3、4outP2U /D为加减控制端，R为复位端，CD4510 输入、输出间的逻辑功能如表 3.11.2 所示。8_表 3.11.2：R工作状态停止计数加法计数减法计数预置数CP0001E0001图 3.11.3复位。a2. 译码与显示：9ABCD_显示 09 十个数字，CD4511 是 BCD7 段译码驱 3.11.4 为试灯输入， 为消隐输入，为锁定允许输入，A、8、 、 为 BCD 的逻辑功能如表 3.11.3C DB所示。LED 是共阴的磷化镓数码管，其外形和内部结构如图 3.11.5 所示。图 3.11.4_gcomaafbcegabdfhfbcgehhdedcomc图 3.11.5表

4、3.11.3： DBAC显示00000000101111100110110111111010110110101010001010100011101000111110消隐0000011110011001101010101101101017_11111111000011110011001101010101消隐三、计算机仿真实验内容：1. 计数 10 的电路：(1). 单击电子仿真软件 Multisim7 基本界面左侧左列真实元件工具条“CMOS”按钮，从弹出的对话框“ Family”栏中选“ “Component” 栏中选取4093BD 和 4017BD 3.11.6 它们放置在电子平台上。_图

5、3.11.6(2). 单击电子仿真软件 Multisim7 基本界面左侧左列真实元件工具条“Source”按钮，从弹出的对话框“_再在“Component” 栏中选取“VDD”和地线，将它们调出放置在电子平台上。(3). 双击“VDD”图标，将弹出如图 3.11.7 栏改成“10”V，再点击下方“确定”按钮退出。_图 3.11.7(4). 单击电子仿真软件 Multisim7 栏中它 们 调如图 3.11.9 所示。_图 3.11.8图 3.11.9(5). 先将J 置低电平，再打开仿真开关，然后再将 J 置高电平，观察发光11二极管发光情况，并能解释电路工作原理。2. 一位计数、译码和显示电

6、路：(1). 单击电子仿真软件 Multisim7 基本界面左侧左列真实元件工具条“CMOS”按钮，从弹出的对话框“ Family”栏中选“ CMOS_5V“Component” 栏中选取 4510BD 和 4511BD 各一只，如图 3.11.10 所示，将它们放置在电子平台上。_图 3.11.10_(2). 单击电子仿真软件 Multisim7 基本界面左侧左列真实元件工具条“Indicator”按钮，如图 3.11.10 所示，从弹出的对话框“ Family”栏中选 如图 3.11.11 所示，再点击对话框右上角“OK”按钮，将共阴数码管调出放置在电子平台上。其它元件调法不再赘述。_图

7、3.11.10_图 3.11.11(3). 将所有元件调齐并连成仿真电路如图 3.11.12 所示。图 3.11.12(4). J 置低电平，J J 从低电平改变成123高电平，观察数码管变化情况；再将J 置低电平，重复上述实验，并能解释之。2_四、实验室操作实验内容：1. 计数 10 的电路：图 3.11.13 是用两片数字集成电路 CD4093 和 CD4017 组成计数 10 的电路，其中 CD4093 为含有施密特触发器的四2 输入与非门。在 THD-1型(或Dais-2B 型)数电实验箱上按图3.11.13K1由低电平扳向高电平，观察计数电路输出端发光二极管的变化情况，并解释之。14

8、k11237R25K1CD409310R110KC47uF1581112图 3.11.132. 验证译码和显示功能：在THD-1型(或Dais-2B型)数电实验箱左上方选一片CD4011和数码管电路，将其下方的D、C 、B、A 4 个钮子开关_上，根据表 3.11.3 中， 、 、 、 的编码，逐行验证译码和数码管的显示DCB A情况，是否和理论上相符？3一位计数、译码和显示电路：(1). 参阅计数集成电路CD4510的管脚排列图3.11.3(或图3.11.15)和译码驱动集成电路CD4511的管脚排列图3.11.4(或图3.11.15)及共阴数码管脚排列图 3.11.5，按图3.11.14

9、接线，组成一位计数、译码及显示电路。Vcc=5VCD4510CD4511HLHLLTBIabcdefRCOMQ1Q2Q3Q4U/DRcpPEDCinLE_图 3.11.14(2). 打开实验箱电源开关，先将 CD4510 的 端置“1”(复位)，数码管应R R(3). 将 CD4510 的 / U D端与实验台单次脉冲输出孔相连，端与实验台单次脉冲输出孔相连，CP每按一次脉冲按钮，观察数码管的变化。(4). 将 CD4510 的 / U DCP每按一次脉冲按钮，观察数码管的变化，解释上述现象。*3.设计一个两位计数、译码和显示电路：(1). 利用THD-1Dais-2B型)数字电路实验箱左上方

10、的译码显示电路，即 CD4511 与数码管已经接好，只要求用两片 CD4510 设计好计数电路，画出完整电路图。(2). 根据设计好的电路图在 THD-1 型(或 Dais-2B 型)数字电路实验箱上接好实验电路。(3). 将CP 端接实验台上连续脉冲(脉冲频率选 计数、译码和显示。五、实验报告要求：_总结整理实验结果，解释计数、译码及显示过程。六、实验设备及材料：1. 仿真计算机及Multisim7软件。2. THD-1Dais-2B型)数字电路实验台。3. MF-10型万用表。4. 电子元件：集成电路：CD4017 一片、CD4510 两片、CD4511一片；共阴7段数码管1个；100 欧姆、5.1k、10k电阻各一个；47uF电容一个。5. 附：集成电路管脚图_VDD CLR CLKCE COUT14131211109816151413