计数—译码—显示综合应用

南京工程学院

电工电子实验报告

课程名称：电子技术

实验项目名称：计数-译码-显示综合应用

实验学生班级：汽车技术121

实验学生姓名：尹冬冬

实验学生学号：215120235

同组学生姓名：郁雷振吴敏正

实验指导老师：曾宪阳

实验时间：2014/5/9

实验地点：基础实验楼B310

实验报告

一、实验目的：

1、进一步掌握计数器译码器显示电路的工作原理。

2、学会用给出的组件构成24、60进制计数译码器显示电路的技能及测试方法。

二、主要实验仪器：

1. 实验箱、万用表、示波器

2. 74LS160、74LS48、74LS20、74LS10 、74LS00 、LC5011

三、实验内容：

（一）实验原理

由于74LS160计数器为异步清零和同步置数。因此也存在两种的方法将74LS160改装为六进制计数器。

1. 异步清零

先得出六进制计数器的数值表： Q3 Q2 Q1 Q0

0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

当采用异步清零时，按照十进制数表，可令当74LS160从0101跳到0110瞬间，清零方程输出有效清零信号进行清零。由函数式可得清零方程F = Q2·Q1 。将清零电路输出接到74LS160的清零端，即可完成一个六进制计数器。

2. 同步置数

明显，代表十位的74LS160要由5跳到0形成一个循环，要置入数肯定是0000，由于置数方式为同步置数，那么必须是整个六十进制计数器在显示59后，在下一个脉冲上升沿出现时就可以将0000置入计数器，完成了由59到0的循环计数。按照函数逻辑，可得置数函数式为F =Q2·Q0·RCO

其中RCO为个位进制计数器的进位输出。

3. 用同一个数码管同时显示出个位数和十位数

由于同一个数码管接受译码器信号是一致的，所以必须要对个位数信号和十位数信号进行选通再接入译码器，同时把高频率的时钟信号接到选通器和数码管的使能端。具体的思路为，当高频时钟信号的低电平到达时，选通个位信号接入译码器，此时最右端的7端LED显示管也接收到有效显示信号，显示出个位数字。当高电平到达时，同理，可在左端的显示管显示出十位数字。当高频时钟信号足够高时，就会看见十位数字和个位数组同时在一个数码管上显示。

（二）、实验步骤

1．按设计好的电路自行完成外引线连接，并设置各输入电平和控制端电平，用74LS90完成8421十进制加法计数器的功能。

（1）计数器输出QDQCQBQA接发光二极管，CP接连续脉冲信号（1Hz）。观察随着CP脉冲数目的增加，输出QDQCQBQA状态的变化。

（2）CP接连续脉冲（1kHz），用示波器观察QD，QC，QB，QA与CP之间的对应波形。

2．按设计好的电路自行完成外引线连接，并设置各输入电平和控制端电平，用74LS90完成8421九进制加法计数器的功能。

（1）计数器输出QDQCQBQA接发光二极管，CP接连续脉冲信号（1Hz）。观察随着CP脉冲数目的增加，输出QDQCQBQA状态的变化。

（2）CP接连续脉冲（1kHz），用示波器观察QD与CP，QA与CP 之间的对应波形，并作QC QB QA波形于图3.1.6。

3．按图3.1.7所示，构成译码显示电路。

（1）按照表3.1.3的要求，用电平开关设置译码器控制端和输入端D~A的输入电平，观察显示器各字段的亮灭状态，并在表3.1.3中填写输出电平值。

（2）将74LS48的输入端D~A改接计数器74LS90的输出端QD~QA，并将74LS90接为十进制计数器。从74LS90的ACP输入1Hz连续脉冲，观察计数-译码显示器的工作情况。

四、实验原始数据记录：

a) 异步清零

按照清零函数式连接好清零电路，其余的电路连接主要是将代表个位的74LS160的进位输出接到代表十位的74LS160的使能端。两个计

数器接同一个时钟信号。再把两个74LS160分别接入两个74LS48译码器，再通过两个LED数码管显示器显示出来。画出电路图如下：实验开始之后就可以通过两个LED显示管显示出六十进制计数器的计数过程了。

在经过不断计数到达59之后

下一个就循环跳回0重新开始计数。

b) 同步置数

同步置数电路与异步清零电路大体相同，只将清零电路换为置数电路，再将代表十位的74LS160的D0D1D2D3都接低电平。再将置数电路输出端接入置数端口即可。电路图如下：

其计数显示结果是跟异步清零方式一模一样的。

c) 在同一个数码管上显示十位数字和个位数字

这个内容会使用到4-2输入选通器74LS57，具体的电路实现并不难，如下图所示：

二、思考题

（1）在十进制加法译码器显示试验中，数码有时会显示0、2、4……和1、3、5……数码，分析其原因。

（2）本次实验中24进制、60进制电路中的74LS48换成74LS47接入电路，其他环节不变可以吗？为什么？

答：不可以。74LS148是8-3线优先编码器，74LS147是10-4线优先编码器（BCD码输出）。二者都功能不一样，其他环节不变肯定不行，至少功能端的接线得重新改一下才行。