实验四

实验四译码显示电路

一、实验目的：

1、掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法

2、熟悉数码管的使用

二、实验仪器及器件：

1、数字电路实验箱、数字万用表、示波器。

2、器件：74LS48X1, 74LS194X1, 74LS73X1, 74LS00X2

三、实验预习：

1、复习有关译码显示原理。

2、根据实验任务，画出所需的实验线路及记录表格。

四、实验原理：略

五．实验内容

1、按表（二）测试74LS194

故根据真值表分析194的功能：

①Cr接低电平，QA、QB、QC、QD输出低电平

②Cr接高电平，S1、S0接低电平，QA、QB、QC、QD保持原状态输出

③Cr接高电平，S1接低电平S2接高电平，SR接1，则QA、QB、QC、QD依次出现高电平。Cr接高电平，S1接高电平S2接低电平，SL接1,则QD、QC、QB、QA依次出现高电平。

④Cr接高电平，S1、S0接高电平，QA、QB、QC、QD输出A、B、C、D

按如图所示的测试电路测试194

将QA、QB、QC、QD接入0-1显示器，观察亮灭的顺序，时钟信号为低频率。经测试，194芯片的功能正常使用。

2.按图（五）实现四节拍顺序脉冲发生器。

节拍发生器接线图

连接好节拍发生器后，其输出波形为选通信号的反向。仿真结果为

3、按图（四）实现四位扫描译码显示电路。采用内容(2)顺序脉冲作为Ds信号。8421BCD

码用逻辑模拟开关输入。自行设计伪码灭灯电路，使正常输入BCD 码时输出为“1"，伪码输入时灭灯。

伪码灭灯电路的设计：

灭灯输入端RBO BI /为0时，数码管熄灭。则设计思路为： 当A3、A2、A1、A0为0000~1001时RBO BI /输入1； 当A3、A2、A1、A0为1010~1111时RBO BI /输入0； 卡诺图化简有：

灭灯电路的逻辑运算为：f(A)=123A A A

由于实验箱的芯片有限，尽量使用与非门。利用狄摩根定理化简为

f(A)=123A A A

仿真可以看到数字陆续出现

一旦逻辑开关的输入超过1001，数码管将灭灯

4、自行设计电路在4联装LED数码管同时显示出4个不同的0-7的数字。

思路一：直接将194的输出端Q2、Q1、Q0连接到48的输入端A2、A1、A0，而A3置零则数码管的输入信号和数码管共阴极端的信号变化是同步的。故每个数码管都会输入固定的数111、011、101、110.即7、3、5、6.

思路二：将计数器197接成八进制输出QD、QC、QB接到BCD译码器的A2、A1、A0端，而A3置零。197和194共用一个时钟脉冲。数码管将输入000~111即滚动显示0~7这几个

数。

用163代替197的十六进制计数功能

思路三：使用197接成八进制计数QD 、QC 、QB 接到BCD 译码器的A2、A1、A0端而A3置零。同时197的QD 、QC 、QB 接到74LS138的三个地址端A2、A1、A0。不用节拍发生器。任意选取138的一个输出端n Y 与数码管的选通端相连，则n Y 对应的n 就是数码管可以显示的数字。（接线图如下）

六、实验报告

按实验内容写出详细的设计和实验过程。分析CP 脉冲上升沿和下降沿的输入顺序对实验结果的影响。 74LS194 是上升沿触发，而74LS73 是下降沿触发的双 JK 触发器。当 CP 脉冲上升沿在器件清零后先到，那么 74LS194 将先触发，而此时1 Q ，即 S1=1，S0=1,使用并行送数功能。 Q0~Q3被置为 0111，刚好选通第一个数码管。之后 JK 触发器触发，74LS194 进入右移送数阶段。如果当 CP 脉冲下降沿在器件清零后先到，那么 Q0~Q3将先变为1000，即先选通后三个数码管，之后再变为0111，选通第一个数码管，进入右移送数阶段。这样就有一段时间差。

如果使用 10kHz 的脉冲，使用模拟开关作为输入，这样的差别是看不到的；若使用1Hz 的脉冲，使用 74LS197 的输出作为 74LS48 BCD 译码器的输入，会看到相同的数字在不同的数码管上显示。

2、74LS197 是利用时钟信号的下降沿触发的，与 74LS194（上升沿触发）不同， 因此，将八进制输出接到 BCD 译码器，可以看到在数码管选通的时间段内显示 两个不同的数字，即先显示原来的，再加一显示。将 CP 反相后接到 74LS197 即可解决此问题。