數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)——60進(jìn)制計(jì)數(shù)器

1、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告報(bào)告分?jǐn)?shù)：學(xué)期：班級(jí)：姓名：期：1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?） 學(xué)習(xí)仿真軟件Multisim 的使用方法；2） 學(xué)習(xí)、掌握時(shí)序電路的設(shè)計(jì)方法；3） 掌握常用電子元器件的使用方法；4） 熟練運(yùn)用用已有集成計(jì)數(shù)器（ M 進(jìn)制） 構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器（ N 進(jìn)制） ，M < N 時(shí)，多片級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)的方法；5） 熟悉由 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖；6） 了解反饋置數(shù)法和反饋清零法的特點(diǎn)及區(qū)別，并能熟練運(yùn)用這兩種方法。2. 預(yù)習(xí)要求1）閱讀數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)相關(guān)內(nèi)容，了解集成計(jì)數(shù)器的原理及功能；2）熟悉集成計(jì)數(shù)器74LS161 及七段數(shù)碼顯示管的各引腳功能；3）了解555 定時(shí)

2、器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生脈沖的基本原理；4）對(duì)于反饋清零法和反饋置數(shù)法有基本的了解。3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）在 Multisim 集成環(huán)境中用74LS161 和 555定時(shí)器設(shè)計(jì)60 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，要求能夠?qū)崿F(xiàn)暫停和置數(shù)的功能，并完成其仿真；2）在模塊化電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)箱上完成電路搭接與調(diào)試；4. 實(shí)驗(yàn)原理4.1 個(gè)位模塊（ 1）利用反饋置數(shù)法，U2（ 74LS161D）為低位片即個(gè)位模塊，用A、 B、 C、D 四個(gè)輸入端的高低電平實(shí)現(xiàn)個(gè)位預(yù)置數(shù)；（ 2）用開關(guān)控制U2的 EP使能端高低電平實(shí)現(xiàn)暫停功能；（ 3） U2的 CP脈沖端連接555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的矩形脈沖輸出端；（ 4） U2的使能端

3、ET始終接有效的高電平，清零端CR始終接無(wú)效的高電平；因?yàn)橛玫氖欠答佒脭?shù)法，U2 實(shí)現(xiàn)0（ 0000） 9（ 1001）的十進(jìn)制循環(huán)，U2QD和 QA段用作二輸入與非門U5A（ 74LS00D）的輸入端，其輸出端連接到U2LD上。（ 5） U2的四個(gè)輸出端QD、QC、QB、QA連接U4數(shù)碼管的D、C、B、A輸入09 這十個(gè)狀態(tài)。1 個(gè)位模塊原理圖4.2 十位模塊（ 1）利用反饋置數(shù)法，U1（ 74LS161D）為高位片即十位模塊，用A、 B、 C（ 2） U1 的 CP脈沖端連接555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的矩形脈沖輸出端；（ 3） U1 的使能端ET、 EP始終接有效的高電平，清零端CR始終

4、接無(wú)效的高（ 4）因?yàn)橛玫氖欠答佒脭?shù)法，U1 實(shí)現(xiàn)0（ 0000） 5（ 0101）的六進(jìn)制循環(huán)，U1 的 QC和 QA端與個(gè)位數(shù)的QD和 QA端用作四輸入與非門U6A（ 74LS20D）的輸U(kuò)1 的 LD上。（5）U1 的四個(gè)輸出端QD、QC、QB、QA連接U3數(shù)碼管的D、C、B、A輸入05 這六個(gè)狀態(tài)。圖 2 十位模塊原理圖4.3 整體模塊（仿真原理圖）1）在個(gè)位芯片的使能端EP 用開關(guān)控制，進(jìn)而控制整體的暫停和計(jì)數(shù)；（ 2）整體利用反饋置數(shù)法，使兩塊芯片74LS161 級(jí)聯(lián)，共用555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生的脈沖，個(gè)位芯片的QD 和 QA 通過(guò)與門 （事實(shí)上先通過(guò)二輸入與非門再通過(guò)

5、非門）控制十位芯片的使能端，使得只有在個(gè)位達(dá)到9 時(shí)十位芯片的使能端才會(huì)有效進(jìn)而計(jì)數(shù)，個(gè)位芯片在09 之間循環(huán)，十位芯片在05之間循環(huán)，實(shí)現(xiàn)從0059 的循環(huán)。3 整體模塊原理圖4 原理框圖表 1 使用器材一覽表74LS1612片74LS201片555 定時(shí)器1片74LS041片74LS001片電阻1.603 兆歐1只電容10uF2只電阻 3.207 兆歐1只1 位開關(guān)1個(gè)共陰極顯示器2只4 位開關(guān)2個(gè)5. 仿真調(diào)試過(guò)程（ 1）問(wèn)題 : 調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)位數(shù)碼管顯示數(shù)字在9 以后顯示的并不完整。解決方案 : 將 QD和 QA端作為輸入端的與非門的輸出端連接到LD上， 并將進(jìn)位輸出端RCO懸空（ 2）問(wèn)題: 數(shù)碼管顯示的數(shù)字跳動(dòng)很快，尤其是個(gè)位數(shù)字解決方案 : 調(diào)節(jié) 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器搭建電路時(shí)的頻率，進(jìn)而調(diào)節(jié)T = ln2（R1+2R2）C 1s （f = 1/T）（ 3）問(wèn)題: 七段顯示譯碼器和共陰/ 陽(yáng)極數(shù)碼管在實(shí)驗(yàn)箱上并沒(méi)有解決方案 : 直接將 74LS161 的輸出端QD、 QC、 QB、 QA與數(shù)碼管D、 C、 B、 A相連接，也能實(shí)現(xiàn)同樣的效果。6. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件（ 1）數(shù)字萬(wàn)用表（UA78A） 一塊。（ 2）模塊化電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)。四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS161D，兩片5 74LS161 引腳排列圖表 2 74