综合性实验---计数、译码、显示华农复习过程
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一、实验目的
1.掌握并理解计数、译码、显示的原理。
2.熟悉集成计数器的逻辑功能及使用方法。
3.了解译码与显示器件的使用。
二、实验仪器与器件
74LS90 X 2
74LS47 X 1
74LS00 X 2
数字电路实验箱
三、实验注意事项
1.需要注意数码管是共阴极(CK)的,公共端接地;
2.仿真时需要注意数码管的导通电流(on current);
3.除了第一个项目中的一个74LSOO集成块有两个引脚需要悬空,与非门的一组输入信号要记得并接,
其余原理图中未标注的引脚要按照也需要接地/高电平。
4.多余输入端可以有两种处理方式,一是与其他输入端并接,而是直接接电源或地。与门、与非门输入
端接电源,或门、或非门输入端接电源。
四、实验项目及原理
项目一:一位十进制计数器
1.74LS00;
引脚图:
功能:四组二输入与非门
2.译码器74LS47
功能:74LS47是BCD-7段数码管译码器驱动器,74LS47的功能用于将BCD码转化成数码块中的数字,通过它来进行解码,将每个输入的二进制代码译成对应的输出的高、低电平信号。真值表如下:
引脚图:
3.74LS90
功能:
74LS90可以实现四种不同的逻辑功能;而且还可借助R0(1)、R0(2)对计数器清零,借助6、7脚将计数器置9。6、7为置 9 输入端,不用时应接地。这里我们需要用到异步8421码十进制加法计算,所以将若将1和12相连,计数脉冲由14输入,QD、QC、QB、QA作为输出端.计数脉冲从A输入时,QA 作为输出端,为二进制计数器。计数脉冲从B输入,QD、QC、QB 作为输出端时,为异步五进制加法计数器
引脚图:
真值表:
五、实验仿真
①一位十进制计数器实验:
数码管及电平指示正确按加法计数显示:
图一为1*2^1+1*2^0=3;
图二为1*2^1+0*2^0=2;
图三为 1*2^3=8;
②二位十进制计数器实验
数码管及电平指示正确按加法计数显示:
六、课后题
1、在图 6-2(a)的发光二极管 L4-L1中,当单个计数脉冲输入第 10 个脉冲时,发光管为什么不
是依序从亮-灭-灭-亮(1001)变为亮-灭-亮-灭(1010),而是变为全灭(0000)呢?
答:当第十个脉冲上升沿输入后,计数器状态为1010,而74LS90可以实现异步清0,将B输入同QA 输出连接,输入计数脉冲可加到输入A上,此时就能利用本计数器的最大计数长度(十进制)。而8421BCD 码中,最大值为9,即1010,二极管显示为亮-灭-亮-灭。当再加一时无法表达十进制数“10”,故从“0”
重新开始运算,显示为全灭(0000).
2、在图 6-2(a)电路中所用数码管为共阴极,若改为共阳极的数码管,试画出计数实验电路图。
共阳极数码管实验电路图如下:
数码管及电平指示正确按加法计数显示。
1*2^2+1*2^0=5;
1*2^2+1*2^1+1*2^0=7;
实验总结:
1、仿真过程中,一开始因为没有设置数码管的导通电流,导致数码管闪烁,无法正确显示;发光二极管未接电阻,无法仿真;
2、一开始与非门的两个输入端没有并接,导致与非门锁定为“1”,数码管恒定“8”.多余输入端可以有两种处理方式,一是与其他输入端并接,而是直接接电源或地。与门、与非门输入端接电源,或门、或非门输入端接电源。
3、本次实验的模块有计数、译码和显示。
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,如按计数器中触发器翻转的次序分类,可分为同步计数器和异步计数器;按计数器计数数字的增减分类,可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器等。在两个项目中,都利用了74LS90模块进行计数,该电路是由4个主从触发器和用作除2计数器及计数周期长度为除5 的3位2进制计数器所用的附加选通所组成。将B 输入同QA 输出连接,输入计数脉冲可加到输入A 上,此时输出引脚就能如真值表要求输出。74LS00为四组 2 输入端与非门。
译码和显示:十进制计数器的输出经译码后驱动数码管,可以显示0~9十个数字,CD4511是BCD~7段译码驱动集成电路。其引脚的LT为试灯输入,BI为消隐输入,LE为锁定允许输入,A、B、C、D为BCD码输入,a~g为七段译码。LED数码管是常用的数字显示器,分共阴和共阳两种。而数码管的发光原理和普通发光二极管是一样的,所以可将数码管的亮段当成几个发光二极管。根据内部发光二极管的共连接端不同,可以分为共阳极接法和共阴极接法,共阳极接法就是七个发光二极管的
正极共同接电源VCC,通过控制每个发光二极管的负极是否接地来显示数字。共阴极接法就是车个发光二极管的负极共同接地GND,通过控制每个发光二极管的正极是否接电源来显示数字。管脚分别控制着每个发光二极管的亮暗。