電氣工程學(xué)院

歡迎您來(lái)到電工電子實(shí)驗(yàn)中心鄭州大學(xué)1/13/20231電氣工程學(xué)院數(shù)字電子技術(shù)

實(shí)驗(yàn)六——計(jì)數(shù)·譯碼顯示電路1/13/20232電氣工程學(xué)院一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆罩幸?guī)模集成計(jì)數(shù)器74LS90的功能和使用方法；學(xué)習(xí)使用74LS48BCD碼譯碼器和共陰極數(shù)碼管顯示器；掌握計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路綜合應(yīng)用方法；學(xué)會(huì)用規(guī)模集成計(jì)數(shù)器74LS90等芯片設(shè)計(jì)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法。熟悉用Multisim仿真數(shù)字電路的方法。計(jì)數(shù)譯碼顯示在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用非常廣泛，它由計(jì)數(shù)器、譯碼器和顯示器三部分組成，包含數(shù)字電子系統(tǒng)的組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路，因此本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)綜合性的實(shí)驗(yàn)。次實(shí)驗(yàn)的目的是：1/13/20233電氣工程學(xué)院二、實(shí)驗(yàn)儀器與元件：數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱；示波器；74LS90二——五——十進(jìn)制計(jì)數(shù)器；74LS48BCD碼七段譯碼驅(qū)動(dòng)器；七段共陰極數(shù)碼管；仿真實(shí)驗(yàn)PC機(jī)；其他可選芯片：74LS161，74LS00，74LS20。1/13/20234電氣工程學(xué)院三、實(shí)驗(yàn)器件及原理：1、計(jì)數(shù)器：

它是一種中規(guī)模集成電路，種類很多，不但可以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)、分頻，而且可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量、運(yùn)算、定時(shí)、延時(shí)等控制功能。目前各類計(jì)數(shù)器均有典型產(chǎn)品，如屬于二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的74LS161、74LS163……，屬于十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的74LS90、74LS160等。本實(shí)驗(yàn)采用的是74LS90二—五—十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器。74LS90的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個(gè)二分頻和五分頻電路，可以獨(dú)立地作為二進(jìn)制和五進(jìn)制計(jì)數(shù)器使用，同時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接又可以構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。1/13/20235電氣工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)器件及原理74LS90芯片的頂視圖：4123578961011121314R92CP1R01R91Q2Q1VCCNCGNDQ3NCQ0CP2RO274LS90內(nèi)部電路圖：1/13/20236電氣工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)器件及原理復(fù)位輸入置位輸入時(shí)鐘輸出工作模式R0（1）

R0（2）R9（1）R9（2）CPQ3Q2Q1Q011110××0××00000000異步清零0××01111××10011001異步置數(shù)0×0××0×00××00××0↓↓↓↓計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)加法計(jì)數(shù)90芯片的功能表：1/13/20237電氣工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)器件及原理使用90芯片時(shí)注意：（1）二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端為CP1，輸出端為Q0；（2）五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端為CP2，輸出端為Q3

、Q2、Q1

。（3）如果將Q0與CP2相連，CP1作時(shí)鐘輸入端，Q3

～Q0作輸出端，則為8421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。（4）如果將Q3與CP1相連，CP2作時(shí)鐘輸入端，從高位到低位的輸出為Q0Q3Q2Q1

時(shí)，則構(gòu)成5421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。4123578961011121314R92CP1R01R91Q2Q1VCCNCGNDQ3NCQ0CP2RO274LS901/13/20238電氣工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)器件及原理2、譯碼器：譯碼器的種類有很多，使用比較多的為8421碼二—十進(jìn)制譯碼器。本實(shí)驗(yàn)采用74LS48譯碼器。

48的引腳圖：162VCC14BGND413f1211eDBCD碼七段譯碼器1A10BI/RBOb79c6153LT5a8CdgRBI74481/13/20239電氣工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)器件及原理3、顯示器：本實(shí)驗(yàn)采用發(fā)光二極管組成的共陰極七段數(shù)碼管。共陰極：1/13/202310電氣工程學(xué)院四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟：1、器件測(cè)試：（1）測(cè)試74LS90的功能。按5421編碼連線，置“0”、置“1”端接邏輯開關(guān)，CP接單脈沖觸發(fā)，輸出Q3、Q2、Q1、Q0接LED顯示，測(cè)90的復(fù)位和計(jì)數(shù)功能，而后CP接連續(xù)脈沖（KHZ），用示波器觀察各輸出波形。按8421碼連線，重復(fù)上述內(nèi)容，并比較采用不同的編碼制時(shí)輸出波形的區(qū)別。注意：連線時(shí)，為提高電路的驅(qū)動(dòng)能力，復(fù)“0”2、3引腳只接一端；置“1”6、7引腳只接一端。1/13/202311電氣工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟（2）測(cè)試7448和顯示器的功能。48的8421BCD碼輸入端D、C、B、A分別和四個(gè)邏輯開關(guān)相連，輸出端各段分別對(duì)應(yīng)共陰極數(shù)碼管各段連接，根據(jù)7448的功能表測(cè)試48和數(shù)碼管的好壞。2、整體測(cè)試：（1）把7490連成8421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其狀態(tài)輸出Q3、Q2、Q1、Q0分別連接譯碼器74LS48的輸入端D、C、B、A，7448的后面接數(shù)碼管，CP脈沖可以接單次觸發(fā)或連續(xù)脈沖，觀察其計(jì)數(shù)、譯碼、顯示功能。測(cè)試電路如下頁(yè)所示：1/13/202312電氣工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟（2）將7490連接成5421編碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，重復(fù)上述內(nèi)容，并分析顯示數(shù)字的情況。3、綜合設(shè)計(jì)：利用7490芯片及與非門74LS20芯片，設(shè)計(jì)一個(gè)六進(jìn)制的計(jì)數(shù)器（用兩種方法實(shí)現(xiàn)），并在實(shí)驗(yàn)箱上采用譯碼器7448和顯示器顯示其結(jié)果同時(shí)用示波器觀察其輸出波形。你可以用7490芯片嘗試設(shè)計(jì)任意進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。1/13/202313電氣工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟4、用Multisim仿真：

從74LS90、74LS161、74LS48、74LS20、74LS00、數(shù)碼管等器件中選擇合適的芯片，用Multisim仿真軟件畫出24進(jìn)制且?guī)?shù)碼顯示的原理電路，并仿真電路，觀察仿真結(jié)果。參考電路如下頁(yè)圖示。1/13/202314電氣工程學(xué)院1/13/202315電氣工程學(xué)院五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容應(yīng)包括：

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求

3、畫出實(shí)驗(yàn)電路

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄，作出計(jì)數(shù)器實(shí)測(cè)功能表，繪出實(shí)測(cè)的

5421、8421BCD碼計(jì)數(shù)器的工作波形。

5、分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法。

6、心得體會(huì)和意見，以及改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的建議等。1/13/202316電氣工程學(xué)院六、思考題：1、怎樣用7490組成十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器？2、試畫出兩位十進(jìn)制計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路的接線圖。3、計(jì)數(shù)器接成5421碼時(shí)，用7448譯碼顯示的數(shù)字正確嗎？為什么？1/13/202317電氣工程學(xué)院電工電子實(shí)驗(yàn)中心

數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：正確認(rèn)識(shí)邏輯實(shí)驗(yàn)箱；實(shí)驗(yàn)箱上所有的芯片，請(qǐng)不要用手直接拔??；認(rèn)清芯片管腳，按實(shí)驗(yàn)電路正確連線；注意所有連接線在接入電路前，要先檢查其好壞；注意電源極性，不要接錯(cuò)；連接電路時(shí)請(qǐng)不要帶電操作；應(yīng)特別注意：輸入脈沖幅度不能高于電源電壓；不用的輸入端必須按要求接地或接+5V。1/13/202318電氣工程學(xué)院電工電子實(shí)驗(yàn)中心

數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要做到“聽、看、摸、聞”。所謂“聽”，即聽是否有異常的聲音；“看”，即看是否有冒煙、起火的現(xiàn)象；“摸”，摸芯片是否發(fā)燙；“聞”，即是否聞到有燒焦的糊味。如有上述異常現(xiàn)象發(fā)生，請(qǐng)及時(shí)關(guān)掉