集成計數(shù)器測試及應用(修改)

1、實驗實驗8 8 集成計數(shù)器測試及應用集成計數(shù)器測試及應用 一一. .實驗目的實驗目的o1. 掌握中規(guī)模集成計數(shù)器的邏輯功能及特點。o2. 學習集成計數(shù)器的級聯(lián)擴展方法。o3. 掌握集成計數(shù)器構(gòu)成任意進制計數(shù)器的方法。o4. 了解計數(shù)、譯碼、顯示的一般設(shè)計方法。o5. 進一步掌握常用電子儀器的使用方法。o實驗儀器：雙蹤示波器，交流毫伏表，函數(shù)發(fā)生器，直流穩(wěn)壓電源，萬用表，數(shù)字電子電路實驗平臺。o 實驗元器件：74LS161、74LS151、74LS47、74LS00、LED數(shù)碼管、撥動開關(guān)、限流電阻200等 。二二.實驗儀器及器材實驗儀器及器材三三.預習要求預習要求o1. 復習集成計數(shù)器的有關(guān)內(nèi)

2、容。o2. 學習集成計數(shù)器級聯(lián)和構(gòu)成任意進制計數(shù)器的方法。o3. 畫出本實驗設(shè)計任務(wù)的電路連接圖。o4. 查閱出本實驗所用集成計數(shù)器的功能表及管腳排列圖。1. 計數(shù)、譯碼、顯示電路計數(shù)、譯碼、顯示電路 實驗電路如圖實驗電路如圖1 所示。所示。四四.基本實驗基本實驗圖1注意注意：輸入端不能懸空輸入端不能懸空（1）測試集成計數(shù)器）測試集成計數(shù)器74LS161功能功能 令計數(shù)器的令計數(shù)器的 ，其他輸入端任意，其他輸入端任意，CP 輸入單次脈輸入單次脈沖，測試計數(shù)器的輸出狀態(tài)，并觀察沖，測試計數(shù)器的輸出狀態(tài)，并觀察LED數(shù)碼管的顯示。數(shù)碼管的顯示。 令計數(shù)器的令計數(shù)器的 、 ，將置數(shù)輸入端，將置數(shù)輸入

3、端 輸入幾組不同的狀態(tài)，輸入幾組不同的狀態(tài)，CP 輸入單次脈沖，觀察輸入單次脈沖，觀察LED數(shù)碼管數(shù)碼管顯示的數(shù)字是否與預置的數(shù)據(jù)相同。顯示的數(shù)字是否與預置的數(shù)據(jù)相同。 首先令首先令 ，CP加入加入單次脈沖（或單次脈沖（或小小于于1Hz的的TTL脈沖），觀察計數(shù)過程和脈沖），觀察計數(shù)過程和LED數(shù)碼管的顯示數(shù)碼管的顯示情況，同時監(jiān)視進位輸出情況，同時監(jiān)視進位輸出CO的狀態(tài)；在計數(shù)器輸出某狀態(tài)的狀態(tài)；在計數(shù)器輸出某狀態(tài)下，突然將下，突然將ET或或EP接低電平，此時繼續(xù)觀察計數(shù)器的狀態(tài)接低電平，此時繼續(xù)觀察計數(shù)器的狀態(tài)變化和變化和LED數(shù)碼管的顯示。數(shù)碼管的顯示。 根據(jù)以上測試結(jié)果，總結(jié)并寫出根據(jù)

4、以上測試結(jié)果，總結(jié)并寫出74LS161的功能，并填的功能，并填入表入表1中。中。 0DR1DR0DL0123DDDD1PTDDEELR表表1計數(shù)脈沖計數(shù)脈沖Q3 Q2 Q1 Q0進位輸出進位輸出CO 顯示字碼顯示字碼0123456789101112131415160 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10 0 0 000000000000000010CPQ0Q1Q2Q3二進制加法計數(shù)器波形圖：二進制加法計數(shù)器波形

5、圖：（2）觀察集成計數(shù)器）觀察集成計數(shù)器74LS161的輸出波形的輸出波形 在實驗電路圖在實驗電路圖 1中，使集成計數(shù)器工作在計數(shù)模式，中，使集成計數(shù)器工作在計數(shù)模式，CP端端輸入輸入10kHz的的TTL方波信號，用示波器分別觀察方波信號，用示波器分別觀察Q0、Q1、Q2、Q3及及CO對應對應CP脈沖的波形及時序關(guān)系。脈沖的波形及時序關(guān)系。試利用試利用74LS161和和74LS00（四（四2輸入端與非門）輸入端與非門）設(shè)設(shè)計一計一 個十進制計數(shù)器。個十進制計數(shù)器。 試用集成二進制同步加法計數(shù)器試用集成二進制同步加法計數(shù)器74LS161和和74LS00采采用反饋清零法用反饋清零法組成十進制加法計

6、數(shù)器，畫出實驗電路圖。組成十進制加法計數(shù)器，畫出實驗電路圖。在在CP脈沖送入單次脈沖，觀察十進制計數(shù)器的脈沖送入單次脈沖，觀察十進制計數(shù)器的計數(shù)過程計數(shù)過程和和LED數(shù)碼管的顯示情況數(shù)碼管的顯示情況；采用集成計數(shù)器采用集成計數(shù)器74LS160、集成數(shù)據(jù)選擇器、集成數(shù)據(jù)選擇器74LS151及集成門電路設(shè)計一序列脈沖發(fā)生器，要求能周期性及集成門電路設(shè)計一序列脈沖發(fā)生器，要求能周期性地地輸出輸出“01011111”序列脈沖。畫出電路圖，記錄實驗結(jié)序列脈沖。畫出電路圖，記錄實驗結(jié)果。果。2. 設(shè)計一個程控分頻器，其分頻系數(shù)分別為設(shè)計一個程控分頻器，其分頻系數(shù)分別為3、5、7、9，試自行選擇集成中規(guī)模電

7、路和門電路實現(xiàn)。要求畫出電路試自行選擇集成中規(guī)模電路和門電路實現(xiàn)。要求畫出電路圖，并實驗驗證。圖，并實驗驗證。五五.提高實驗內(nèi)容提高實驗內(nèi)容六六. 創(chuàng)新實驗內(nèi)容創(chuàng)新實驗內(nèi)容 PWM（脈沖寬度調(diào)制）信號在控制系統(tǒng)中有重要應用。（脈沖寬度調(diào)制）信號在控制系統(tǒng)中有重要應用。請自行選擇集成數(shù)字器件設(shè)計一個頻率約請自行選擇集成數(shù)字器件設(shè)計一個頻率約1kHz，輸出占，輸出占空比可由空比可由8位二進制代碼控制的位二進制代碼控制的PWM信號。要求說明設(shè)信號。要求說明設(shè)計原理，畫出設(shè)計電路圖，幷進行實驗驗證。計原理，畫出設(shè)計電路圖，幷進行實驗驗證。 七七.實驗報告要求實驗報告要求畫出實驗電路圖，整理測試結(jié)果，總

8、結(jié)集成中規(guī)模畫出實驗電路圖，整理測試結(jié)果，總結(jié)集成中規(guī)模計數(shù)器計數(shù)器74LS160的功能。的功能。2. 記錄實驗電路各點的輸出及記錄實驗電路各點的輸出及CP的波形圖，分析輸出波的波形圖，分析輸出波形與形與CP脈沖的關(guān)系。脈沖的關(guān)系。3. 寫出設(shè)計電路的過程及測試結(jié)果。寫出設(shè)計電路的過程及測試結(jié)果。4. 總結(jié)實驗過程中出現(xiàn)的問題及解決方法。總結(jié)實驗過程中出現(xiàn)的問題及解決方法。 八八. 思考題思考題集成計數(shù)器級聯(lián)擴展時，串行進位方式和并行進位方集成計數(shù)器級聯(lián)擴展時，串行進位方式和并行進位方式各自特點是什么？串行進位方式存在的問題是什么？式各自特點是什么？串行進位方式存在的問題是什么？2. 請查閱請查閱CMOS集成計數(shù)器集成計數(shù)器CD4029應用資料，使用應用資料，使用CD4029時應注意什么問題？試設(shè)計由時應注意什么問題？試設(shè)計由CD4029構(gòu)成的構(gòu)成的60進進制計數(shù)器的