中國礦業(yè)大學(xué)數(shù)電實(shí)驗(yàn)

數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中國礦業(yè)大學(xué)電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心一、課程的性質(zhì)、目的及任務(wù)通過實(shí)驗(yàn):1.鞏固和加深對數(shù)字電子技術(shù)理論知識(shí)的理解；2.能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行數(shù)字電路的綜合設(shè)計(jì)和實(shí)踐；3.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新研究能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)；4.為畢業(yè)設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)。

《數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)》是繼《數(shù)字電子技術(shù)》課程之后而開設(shè)的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程，是理論教學(xué)的深化和補(bǔ)充，是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。二、本課程的基本要求通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列基本要求：1.正確使用電子儀器及設(shè)備。2.能獨(dú)立設(shè)計(jì)電路、操作及完成實(shí)驗(yàn)。3.能準(zhǔn)確的讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，測繪波形曲線，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，編寫完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。4.能獨(dú)立分析問題和解決問題，具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。三、實(shí)驗(yàn)方式本課程是以實(shí)驗(yàn)為主的獨(dú)立課程，實(shí)驗(yàn)采用三種方式：第一種方式：在實(shí)驗(yàn)室利用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行硬件電路實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用，設(shè)計(jì)電路并付諸實(shí)踐的方法、步驟；第二種方式：在機(jī)房利用EWB軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解、熟悉數(shù)字電子技術(shù)先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段和方法；第三種方式：開放式實(shí)驗(yàn)，學(xué)生領(lǐng)用簡易實(shí)驗(yàn)箱及實(shí)驗(yàn)元器件，課內(nèi)外相接合，完成課程指定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在指定時(shí)間演示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，鼓勵(lì)學(xué)生完成自主設(shè)計(jì)的創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)。說明：

1．本課程以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)前學(xué)生必須進(jìn)行預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)報(bào)告經(jīng)批閱后，方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2．實(shí)驗(yàn)1人1組，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，由學(xué)生獨(dú)立完成。

3.本次實(shí)驗(yàn)交上次實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．每個(gè)實(shí)驗(yàn)完畢后，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真寫出一份簡潔、規(guī)范、有見解的實(shí)驗(yàn)報(bào)告.2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)計(jì)電路、簡要原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析，總結(jié)和討論。3．課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生需寫出一份課程小結(jié)，內(nèi)容包括對課程的評價(jià)、建議和要求，自己的收獲和體會(huì)。五、實(shí)驗(yàn)安排：序號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)注11.實(shí)驗(yàn)儀器的使用及集成門電路參數(shù)測試

2.組合邏輯電路設(shè)計(jì)：數(shù)字密碼鎖電路設(shè)計(jì)4⑴2組合邏輯電路設(shè)計(jì)：三種方法設(shè)計(jì)全減器4⑵3集成觸發(fā)器及其應(yīng)用：三人智力搶答器，

序列信號(hào)產(chǎn)生電路。

3⑴4移位寄存器及其應(yīng)用：八位彩燈雙向移動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)，串行加法器（Ja+Jb=Jc）。4⑵5計(jì)數(shù)、譯碼及顯示電路：60進(jìn)制，24進(jìn)制，12歸1電路設(shè)計(jì)。

3⑴6綜合實(shí)驗(yàn)：題目自擬及555定時(shí)器應(yīng)用。5⑵7實(shí)驗(yàn)考試（硬件操作、軟件上機(jī)）。1注⑴：實(shí)際電路操作，在實(shí)驗(yàn)室完成。⑵：計(jì)算機(jī)仿真，在機(jī)房完成。六、評價(jià)方式

本課程采用平時(shí)考核、期末考試來綜合評定學(xué)生成績。

1.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)占30~40%；

2.自擬題目設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)占20%；

3.期末考試占40~50%。七、主要參考書⒈《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》曹國清中國礦業(yè)大學(xué)出版社⒉《數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心⒊《電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測試》謝自美主編華中科技大學(xué)出版社⒋《電子電路實(shí)驗(yàn)與仿真》路勇主編清華大學(xué)出版社⒌《TTL、COMS集成電路手冊》八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)⒈遵守《學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則》。⒉服從指導(dǎo)老師的管理和安排。⒊注意用電安全，確保人身、設(shè)備不出意外。⒋愛護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)施及實(shí)驗(yàn)器件，人為損壞按價(jià)賠償。⒌保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境的整潔，每次實(shí)驗(yàn)完成后整理現(xiàn)場。第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)字實(shí)驗(yàn)邏輯箱的使用TTL集成門電路參數(shù)測試及功能檢測數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)S3～S0：有原、反兩種信號(hào)輸出S7～S4：僅有原變量輸出數(shù)字實(shí)驗(yàn)邏輯箱的使用～220V

電源區(qū)

信號(hào)源區(qū)導(dǎo)線放置區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)輔助區(qū)AC220V

顯示區(qū)L1L8

L6L5L4L3L7L2

由面包板組成

K1K2K3K4K5K6K7K8

CH1CH2

+5V

GND

+5V±9V

—9V

+9V

數(shù)據(jù)開關(guān)上：1

下：0

連續(xù)脈沖源

10K470

數(shù)據(jù)燈：高電平點(diǎn)亮

總電源開關(guān)5V電源開關(guān)輸入代碼：41-41-41-4455周期調(diào)節(jié)：1→T增加

0→T減少Vp內(nèi)容：⑴測試+5V電源；⑵測試數(shù)據(jù)開關(guān)；⑶測試數(shù)據(jù)燈；⑷測試脈沖源。面包板簡介列內(nèi)已相連段內(nèi)內(nèi)部相連引電源(5V)引地線(GND)集成電路段內(nèi)內(nèi)部相連2.TTL集成門電路參數(shù)測試及功能檢測標(biāo)志GNDVCC(5V)74系列集成電路使用注意：⑴了解各引腳的邏輯功能。

⑵正確施加電源（＋5V、GND）。

！雙列直插式封裝28DIP123141528參數(shù)測試及功能檢測具體電路參考實(shí)驗(yàn)講義內(nèi)容：⑴測輸出高電平；⑵測輸出低電平；⑶與非邏輯功能測試；⑷用與非門實(shí)現(xiàn)異或門。3.數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)數(shù)字鎖ABCD輸入密碼E使能控制KZ開鎖報(bào)警密碼鎖模型設(shè)輸入密碼ABCD＝1101時(shí)：解：使能E＝1時(shí)：密碼正確，開鎖K＝1。

密碼錯(cuò)誤，報(bào)警Z＝1。EABCDKZ0×0010000011┇01111011011110011111101簡化真值表使能E＝0時(shí)：不開鎖，不報(bào)警

?；喤c變換電路全部原變量輸入（6個(gè)門）允許反變量輸入（5個(gè)門）第二次實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求任務(wù)：用三種方法實(shí)現(xiàn)全減器

⑴異或門（74LS86）⑵譯碼器（74LS138）⑶數(shù)據(jù)選擇器（74LS153）

可用輔助門：74LS00、74LS20預(yù)習(xí)要求：有完整的電路設(shè)計(jì)步驟：變量設(shè)定、真值表、降維卡諾圖、表達(dá)式、電路圖（表達(dá)式和電路一致）。簡述工作原理。第二次實(shí)驗(yàn)EWB軟件（ElectronicWorkbench）在數(shù)字電路中的應(yīng)用簡介。ElectronicWorkbench使用練習(xí)：用三種方法設(shè)計(jì)全減器。1.EWB軟件（ElectronicWorkbench）在數(shù)字電路中的應(yīng)用簡介。參考

電路1用異或門用集成芯片用門電路輸入用開關(guān)輸出用探針參考電路2用譯碼器輸入用邏輯字發(fā)生器輸出用探針。參考電路3用數(shù)據(jù)選擇器輸出用邏輯分析儀。輸入用邏輯字發(fā)生器ABCSnCn第三次實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求任務(wù)：1.三人搶答器電路設(shè)計(jì)器件選用74LS74（D觸發(fā)器）和少量門2.“111100010011010”序列信號(hào)發(fā)生器電路設(shè)計(jì)1.三人搶答器電路設(shè)計(jì)要求：⑴設(shè)置1個(gè)主持人開關(guān)，3個(gè)搶答人開關(guān)。⑵主持人開關(guān)能清除以前的搶答結(jié)果。⑶一人搶答成功后，其他人再搶無效。預(yù)習(xí)要求：設(shè)計(jì)3種搶答器電路，分別敘述搶答的工作原理，繪制電路圖，比較各種電路的特性。三人搶答器參考電路1三人搶答器參考電路22.“111100010011010”序列信號(hào)發(fā)生器電路設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)要求：⑴有完整的設(shè)計(jì)過程（列移位狀態(tài)表、求D0、畫電路）；⑵具有自啟動(dòng)能力。參考電路111

1000

100110101

第三次實(shí)驗(yàn)要求任務(wù)：1.三人搶答器電路設(shè)計(jì)器件選用74LS74（D觸發(fā)器）和少量門2.“111100010011010”序列信號(hào)發(fā)生器電路設(shè)計(jì)1.三人搶答器電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)：⑴設(shè)置1個(gè)主持人按鍵，3個(gè)搶答人按鍵。⑵主持人按鍵能清除以前的搶答結(jié)果。⑶一人搶答成功后，其他人再搶無效。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)3種搶答器電路，分別敘述搶答的工作原理，繪制電路圖，比較各種電路的特性。注：原理敘述時(shí)要注明主持人按鍵和搶答人按鍵的邏輯值，即⑴主持人按鍵在清0和不清0時(shí)，分別處在什么電平位置；⑵搶答人按鍵平時(shí)處在什么電平位置，搶答時(shí)處在什么電平位置。三人搶答器參考電路1三人搶答器參考電路2三人搶答器參考電路3三人搶答器參考電路4原理:搶答者合上搶答開關(guān)（＝1），同時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù)D和CP脈沖。同時(shí)封鎖其他搶答人的CP脈沖。設(shè)計(jì)缺點(diǎn)：第一個(gè)搶答人合上開關(guān)后，不能拉下來，否則其他人能再次搶答。主持人開關(guān)三人搶答器參考電路5原理:搶答者合上搶答開關(guān)（＝1），產(chǎn)生CP脈沖。搶答成功后

Q’＝0封鎖其他搶答人的CP脈沖。2.“111100010011010”序列信號(hào)發(fā)生器電路設(shè)計(jì)要求：⑴有完整的設(shè)計(jì)過程（列移位狀態(tài)表、求D0、畫電路）；⑵具有自啟動(dòng)能力。410001050001006001001701001115011110810011090011011001101011110101121010111301011114101111①列移位狀態(tài)表②確定D0的取值序列信號(hào)：111100010011010態(tài)序序列Q3Q2Q1Q0D0011110111110021110003110001111110111111010010110100Q3Q2Q1Q0D0在0000狀態(tài)能自啟動(dòng)時(shí)，Do表達(dá)式為：410001050001006001001701001115011110810011090011011001101011110101121010111301011114101111①列移位狀態(tài)表②確定D0的取值序列信號(hào)：111100010011010態(tài)序序列Q3Q2Q1Q0D0011110111110021110003110001111110111111010010110100Q3Q2Q1Q0D0在0000狀態(tài)能自啟動(dòng)時(shí)，Do表達(dá)式為：1化簡：00001求自啟動(dòng):參考電路111

1000

100110101

第四次實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求任務(wù)：移位寄存器及應(yīng)用⑴設(shè)計(jì)雙向八位彩燈控制電路⑵4位串行加法電路設(shè)計(jì)選用器件:74LS194（雙向移位寄存器）

74LS74（D觸發(fā)器）和少量門（1）74LS194：輸入輸出1234567801111111×1↑↑↑↑↑↑××××111010010100××××××1×0××1×0××××××××××D0

D1

D2

D3××××××××××××××××××××0000Q00Q10Q20Q30D0

D1

D2

D3Q1nQ2nQ3n1Q1nQ2nQ3n01

Q0nQ1nQ2n0

Q0nQ1nQ2nQ00Q10Q20Q30左移,右移,并入,保持—4種功能，雙變量控制S1、S0。(功能表P146)功能：⑴雙向八位彩燈控制電路設(shè)計(jì)174LS194DLDRS1S074LS194DLDRS1S01DD&CPFF1FF2（2）彩燈控制電路

由2片74LS194、2個(gè)D觸發(fā)器和1個(gè)與門組成。Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3174LS194DLDRS1S01CP1.兩片74LS194級聯(lián)成8位移位寄存器。Q0Q1Q2Q374LS194DLDRS1S0Q0Q1Q2Q3174LS194DLDRS1S074LS194DLDRS1S01CP2.彩燈移位非左即右，即S1S0＝01或S1S0＝10，由D觸發(fā)器構(gòu)成的T’觸發(fā)器控制（FF2）。DFF2Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3174LS194DLDRS1S074LS194DLDRS1S01DCP3.設(shè)S1S0＝10（194的Q3從DL接收數(shù)據(jù)，從Q0移出數(shù)據(jù)），在CP作用下彩燈依次點(diǎn)亮。10FF2Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3174LS194DLDRS1S074LS194DLDRS1S01DD&CP4.在8個(gè)CP過后，彩燈全亮，反饋信號(hào)送至D觸發(fā)器（FF1）。1FF1FF210Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3174LS194DLDRS1S074LS194DLDRS1S01DD&CP4.第9個(gè)CP，使FF1置1，其/Q＝0，將74LS194清0，彩燈全滅；熄滅后反饋信號(hào)由1→0。1→0FF2FF10101Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3174LS194DLDRS1S074LS194DLDRS1S01DD&CP5.同時(shí)，F(xiàn)F1的Q端由0→1，產(chǎn)生FF2的CP信號(hào)，使FF2翻轉(zhuǎn)，S1S0＝01。01→00→1FF2FF110Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3174LS194DLDRS1S074LS194DLDRS1S01DD&CP6.第10個(gè)CP，使FF1重新置0，Q端由1→0，/Q端由0→1，解除對74LS194的清0，使74LS194可以進(jìn)行反向移位。001FF2FF11→00→1Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3174LS194DLDRS1S074LS194DLDRS1S01DD&CP7.第11個(gè)CP開始，彩燈反向逐個(gè)點(diǎn)亮。由此電路實(shí)現(xiàn)彩燈逐個(gè)點(diǎn)亮－－全亮后熄滅－－再反向逐個(gè)點(diǎn)亮－－全亮后熄滅的循環(huán)控制。001FF2FF101Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3雙向八位彩燈控制電路設(shè)計(jì)（EWB）波形11189101918實(shí)驗(yàn)報(bào)告回答問題：1.畫輸出波形（需包含19個(gè)CP）。2.如cp1到來使第一個(gè)燈亮，并說明CP8、CP9、CP10、CP11

時(shí)電路的工作狀態(tài)。預(yù)習(xí)報(bào)告要求：1.設(shè)計(jì)電路。2.簡述工作原理。⑵4位串行加法電路設(shè)計(jì)需解決的問題：1.進(jìn)行一位全加～用一位全加器；2.被加數(shù)、加數(shù)的移位輸出～移位寄存器(并入串出)；3.一位全加和的保存～移位寄存器(串入并出)；4.低位進(jìn)位的保存并參與高位的相加～觸發(fā)器。串行加法:即利用一位全加器進(jìn)行多位二進(jìn)制數(shù)相加。一位全加器加數(shù)被加數(shù)01100111本位和進(jìn)位低位進(jìn)位⑵4位串行加法電路設(shè)計(jì)194(1):被加數(shù)，低位串出。194(2):加數(shù)，低位串出。194(3):最終和，高位串入。∑:1位全加器，進(jìn)行1位加法。D:寄存本位進(jìn)位，使之參與高位相加。[N]控制S1，N＝1→S1S0＝11→置數(shù)

N＝0→S1S0＝01→右移[M]控制脈沖：上升沿194、d觸發(fā)器工作被加數(shù)和

加數(shù)設(shè)置如執(zhí)行：6＋7第1拍：194置數(shù)，⑴＝0110，⑵＝0111，⑶＝0000

全加器：0＋1＋0本位和＝1

本位進(jìn)位＝0置數(shù)[N]控制S1，N＝1→S1S0＝11→置數(shù)

N＝0→S1S0＝01→右移[M]控制脈沖：上升沿194、d觸發(fā)器工作第2拍：194右移，⑴＝0011，⑵＝0011，⑶＝1000

全加器：1＋1＋0本位和＝0

本位進(jìn)位＝10110011110000右移[N]控制S1，N＝1→S1S0＝11→置數(shù)

N＝0→S1S0＝01→右移[M]控制脈沖：上升沿194、d觸發(fā)器工作第3拍：194右移，⑴＝0001，⑵＝0001，⑶＝0100

全加器：1＋1＋1本位和＝1

本位進(jìn)位＝10011001101000低位進(jìn)位經(jīng)D鎖存參與相加。[N]控制S1，N＝1→S1S0＝11→置數(shù)

N＝0→S1S0＝01→右移[M]控制脈沖：上升沿194、d觸發(fā)器工作第4拍：194右移，⑴＝0000，⑵＝0000，⑶＝1010

全加器：0＋0＋1本位和＝1

本位進(jìn)位＝00001000110100低位進(jìn)位經(jīng)D鎖存參與相加。[N]控制S1，N＝1→S1S0＝11→置數(shù)

N＝0→S1S0＝01→右移[M]控制脈沖：上升沿194、d觸發(fā)器工作第5拍：194右移，⑴＝0000，⑵＝0000，⑶＝1101

全加器：0＋0＋0本位和＝0

本位進(jìn)位＝000000000110105拍后完成運(yùn)算。[N]控制S1，N＝1→S1S0＝11→置數(shù)

N＝0→S1S0＝01→右移[M]控制脈沖：上升沿194、d觸發(fā)器工作有關(guān)向高位的進(jìn)位：如進(jìn)行13＋6運(yùn)算：1101＋0110＝10011第5拍之后：最終和：0011在194(3)中；

向高位的進(jìn)位可從D的Q端（或194(3)

的SR端）取得。向高位的進(jìn)位[N]控制S1，N＝1→S1S0＝11→置數(shù)

N＝0→S1S0＝01→右移[M]控制脈沖：上升沿194、d觸發(fā)器工作可以用開關(guān)進(jìn)行被加數(shù)和加數(shù)的設(shè)置。被加數(shù)＝ASDF，加數(shù)＝ZXCV[N]控制S1，N＝1→S1S0＝11→置數(shù)

N＝0→S1S0＝01→右移[M]控制脈沖：上升沿194、d觸發(fā)器工作預(yù)習(xí)要求：⑴設(shè)計(jì)電路，敘述工作原理，舉例說明每個(gè)CP電路的工作狀態(tài)。⑵能否改進(jìn)電路，使之4拍之后就完成運(yùn)算。2片74LS194級聯(lián)成8位左移或右移電路,SR2=QD1,SL1=QA2。2.為使燈點(diǎn)亮，總的移入數(shù)據(jù)：SR1=SL2=1。(1)(2)FF1FF2CP1CPD2參考電路⑴雙向八位彩燈控制電路設(shè)計(jì)參考電路3.FF1的輸出控制74LS194的移位方向，F(xiàn)F1構(gòu)成了T’觸發(fā)器，當(dāng)有CP1時(shí)→FF1翻轉(zhuǎn)→使74LS194換向移位。(1)(2)FF1FF2CP1CPD2參考電路(1)(2)FF1FF2CP1CPD24.當(dāng)8個(gè)燈未全亮?xí)r(D2=0)，每個(gè)CP的到來使→

Q2=0;

當(dāng)8個(gè)燈全亮?xí)r(D2=1),下個(gè)CP來時(shí)→Q2’

=0→燈全滅。同時(shí)：→Q2=1→產(chǎn)生CP1→使FF1觸發(fā)翻轉(zhuǎn)→控制換向。Q2Q2’參考電路(1)(2)FF1FF2CP1CPD25.當(dāng)8個(gè)燈被熄滅后(D2=0)，下個(gè)CP來時(shí)→

Q2=0，使CP1回到0態(tài)。→Q2’

=1，釋放74LS194的清0端，使之可以移位。以后，每來一個(gè)CP，等按新的方向逐個(gè)點(diǎn)亮。Q2Q2’波形實(shí)驗(yàn)報(bào)告回答問題：1.畫輸出波形（需包含19個(gè)CP）。2.如cp1到來使第一個(gè)燈亮，并說明CP8、CP9、CP10、CP11

時(shí)電路的工作狀態(tài)。預(yù)習(xí)報(bào)告要求：1.設(shè)計(jì)電路。2.簡述工作原理。11189101918第四次實(shí)驗(yàn)任務(wù)：移位寄存器及應(yīng)用⑴設(shè)計(jì)雙向八位彩燈控制電路⑵4位串行加法電路設(shè)計(jì)選用器件:74LS194（雙向移位寄存器）

74LS74（D觸發(fā)器）和少量門2片74LS194級聯(lián)成8位左移或右移電路,SR2=QD1,SL1=QA2。2.為使燈點(diǎn)亮，總的移入數(shù)據(jù)：SR1=SL2=1。(1)(2)FF1FF2CP1CPD2參考電路⑴雙向八位彩燈控制電路設(shè)計(jì)參考電路3.FF1的輸出控制74LS194的移位方向，F(xiàn)F1構(gòu)成了T’觸發(fā)器，當(dāng)有CP1時(shí)→FF1翻轉(zhuǎn)→使74LS194換向移位。(1)(2)FF1FF2CP1CPD2參考電路(1)(2)FF1FF2CP1CPD24.當(dāng)8個(gè)燈未全亮?xí)r(D2=0)，每個(gè)CP的到來使→

Q2=0;

當(dāng)8個(gè)燈全亮?xí)r(D2=1),下個(gè)CP來時(shí)→Q2’

=0→燈全滅。同時(shí)：→Q2=1→產(chǎn)生CP1→使FF1觸發(fā)翻轉(zhuǎn)→控制換向。Q2Q2’參考電路(1)(2)FF1FF2CP1CPD25.當(dāng)8個(gè)燈被熄滅后(D2=0)，下個(gè)CP來時(shí)→

Q2=0，使CP1回到0態(tài)?！鶴2’

=1，釋放74LS194的清0端，使之可以移位。以后，每來一個(gè)CP，等按新的方向逐個(gè)點(diǎn)亮。Q2Q2’波形實(shí)驗(yàn)報(bào)告回答問題：1.畫輸出波形（需包含19個(gè)CP）。2.如cp1到來使第一個(gè)燈亮，并說明CP8、CP9、CP10、CP11

時(shí)電路的工作狀態(tài)。預(yù)習(xí)報(bào)告要求：1.設(shè)計(jì)電路。2.簡述工作原理。11189101918⑵4位串行加法電路設(shè)計(jì)194(1):被加數(shù)，低位串出。194(2):加數(shù)，低位串出。194(3):最終和，高位串入。∑:1位全加器，進(jìn)行1位加法。D:寄存本位進(jìn)位，使之參與高位相加。被加數(shù)和

加數(shù)設(shè)置如執(zhí)行：6＋7第1拍:置數(shù)置數(shù)⑴=0110

⑵=0111

+

0

01⑶=0000⑴=0011

⑵=0011

+

0

10⑶=1000第2拍:右移右移⑴=0110

⑵=0111

+

0

01⑶=0000第1拍:置數(shù)⑴=0011

⑵=0011

+

0

10⑶=1000第3拍:右移右移⑴=0110

⑵=0111

+

0

01⑶=0000第1拍:置數(shù)第2拍:右移⑴=0001

⑵=0001

+

1

11⑶=0100低位進(jìn)位經(jīng)D鎖存參與相加。低位進(jìn)位經(jīng)D鎖存參與相加。⑴=0011

⑵=0011

+

0

10⑶=1000第4拍:右移右移⑴=0110

⑵=0111

+

0

01⑶=0000第1拍:置數(shù)第2拍:右移⑴=0001

⑵=0001

+

1

11⑶=0100第3拍:右移⑴=0000

⑵=0000

+

1

01⑶=1010⑴=0011

⑵=0011

+

0

10⑶=1000第5拍:右移右移⑴=0110

⑵=0111

+

0

01⑶=0000第1拍:置數(shù)第2拍:右移⑴=0001

⑵=0001

+

1

11⑶=0100第3拍:右移⑴=0000

⑵=0000

+

1

01⑶=1010第4拍:右移⑴=0000

⑵=0000

+

0

00⑶=11015拍后完成運(yùn)算有關(guān)向高位的進(jìn)位：如進(jìn)行13＋6運(yùn)算：1101＋0110＝10011第5拍之后：最終和：0011在194(3)中；

向高位的進(jìn)位可從D的Q端（或194(3)

的SR端）取得。向高位的進(jìn)位可以用開關(guān)進(jìn)行被加數(shù)和加數(shù)的設(shè)置。第五次實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求任務(wù)：集成計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用⑴設(shè)計(jì)24進(jìn)制、60進(jìn)制計(jì)數(shù)電路⑵設(shè)計(jì)12歸1計(jì)數(shù)設(shè)計(jì)選用器件:74LS290（2-5-10計(jì)數(shù)器）

74LS161（16進(jìn)制計(jì)數(shù)器）門電路24進(jìn)制參考電路QD2QC2QB2QA2QD1QC1QB1QA1

=0010010060進(jìn)制參考電路QD2QC2QB2QA2QD1QC1QB1QA1

=0101100110010101討論60進(jìn)制1001010112歸1計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)要求：用2位十進(jìn)制數(shù)BCD碼表示計(jì)數(shù)狀態(tài)。計(jì)數(shù)狀態(tài)：十位個(gè)位000000010000001000000011000001000000010100000110000001110000100000001001000100000001000100010010十位個(gè)位

000010001000011001000010100110001110100001001100001000110010或者譯碼電路74LS48×212歸1計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)便于譯碼顯示輸出。290：2－5－10異步計(jì)數(shù)器異步清0，異步置數(shù)。1、用74LS290實(shí)現(xiàn)12歸1Q3Q2Q1Q0CP2

CP1

RO1RO2SO1SO2二進(jìn)制五進(jìn)制組成十進(jìn)制也可組成十進(jìn)制Q3Q2Q1Q0CP2

CP1

RO1RO2SO1SO2二進(jìn)制五進(jìn)制290（1）290（2）1→0CP入CP1Q0二進(jìn)制CP2Q3Q2Q1五進(jìn)制CP1Q0二進(jìn)制③當(dāng)Q21Q18Q14Q12Q11=10011時(shí),(2)片清0、(1)片保持不變，仍為1,

結(jié)果使Q21Q18Q14Q12Q11=00001，實(shí)現(xiàn)12歸1的計(jì)數(shù)。②當(dāng)Q18Q14Q12Q11組由1001→0000時(shí),產(chǎn)生十位的計(jì)數(shù)脈沖,Q21由0→1。①由Q21和Q18Q14Q12Q11組成十位和個(gè)位。上電后全為0。12歸1電路分析:Q18Q14Q12Q11個(gè)位組成個(gè)位組成十位&Q21十位74LS290實(shí)現(xiàn)12歸1電路2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸174LS163:16進(jìn)制計(jì)數(shù)器，同步清零，同步置數(shù)；

ET＝EP＝1時(shí)計(jì)數(shù)。74LS161功能表CPCrLDETEPQ3Q2Q1Q0↑01×× 0↑10×× 置數(shù)↑1111 計(jì)數(shù)

0××××保持

QC=ETQ3Q2Q1Q02、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1原理：⒈由兩片74LS163分別組成個(gè)位和十位的同步計(jì)數(shù)電路。Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個(gè)位十位cp2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1原理：11001⒉個(gè)位ET1＝EP1＝1進(jìn)行十進(jìn)制計(jì)數(shù)(0～9)，當(dāng)計(jì)數(shù)到1001時(shí)CR1=0，

同時(shí)使ET2＝EP2＝1，允許十位開始計(jì)數(shù)。&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個(gè)位十位cp2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1原理：⒊當(dāng)?shù)?0個(gè)CP到來后，個(gè)位清0，十位計(jì)1。000000011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個(gè)位十位cp2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1原理：00100001⒋當(dāng)?shù)?2個(gè)CP到來后，即計(jì)數(shù)到10010時(shí)，使

LD1＝LD2＝0，準(zhǔn)備置數(shù)。

十位置0000，個(gè)位置0001。&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個(gè)位十位cp2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1原理：⒌當(dāng)?shù)?3個(gè)CP到來后完成置數(shù)，計(jì)數(shù)器歸1，完成12歸1計(jì)數(shù)。00010000&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個(gè)位十位cp2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1原理：⒍不用的輸入端子CR2接1。100010000&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個(gè)位十位cp2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1歸納：⑴個(gè)位74LS163有計(jì)數(shù)、清0和置數(shù)三種工作方式；十位74LS163有可控計(jì)數(shù)、置數(shù)兩種工作方式。⑵十位74LS163的歸0也可用清0實(shí)現(xiàn)。1&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個(gè)位十位cp3、用74LS161實(shí)現(xiàn)12歸1選自《電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測試》（謝自美）分析：⒈兩片161構(gòu)成同步計(jì)數(shù)電路（⑵片高位、⑴片低位），

由使能端控制級聯(lián)計(jì)數(shù)。⒉161異步清零（⑴片有清零，⑵片無清零），同步置數(shù)（⑴片置1，⑵片置0）。⒊計(jì)數(shù)到01001后，⑵片可以計(jì)數(shù)，再來CP，十位加1，個(gè)位變?yōu)?010后立即清0?？傆?jì)數(shù)值為10000。⒋計(jì)數(shù)到10010(12個(gè)脈沖)后，LD1＝LD2＝0，第13個(gè)脈沖來后，⑵片置0，⑴片置1?？傆?jì)數(shù)值為00001。Q20Q13Q12Q11Q10預(yù)習(xí)要求：1、設(shè)計(jì)電路，敘述工作原理。2、根據(jù)發(fā)放的計(jì)數(shù)集成芯片，課下進(jìn)行電路插接和調(diào)試。第五次實(shí)驗(yàn)集成計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用任務(wù)：⑴設(shè)計(jì)24進(jìn)制、60進(jìn)制計(jì)數(shù)電路⑵設(shè)計(jì)12歸1計(jì)數(shù)設(shè)計(jì)⑶設(shè)計(jì)含有小時(shí)及分鐘顯示的數(shù)字鐘選用器件:74LS290（2-5-10計(jì)數(shù)器）

74LS163（16進(jìn)制計(jì)數(shù)器）門電路24進(jìn)制參考電路QD2QC2QB2QA2QD1QC1QB1QA1

=0010010060進(jìn)制參考電路QD2QC2QB2QA2QD1QC1QB1QA1

=0101100110010101討論60進(jìn)制1001010112歸1計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)要求：用2位十進(jìn)制數(shù)BCD碼表示計(jì)數(shù)狀態(tài)。計(jì)數(shù)狀態(tài)：十位個(gè)位000000010000001000000011000001000000010100000110000001110000100000001001000100000001000100010010十位個(gè)位

000010001000011001000010100110001110100001001100001000110010或者譯碼電路74LS48×212歸1計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)便于譯碼顯示輸出。290：2－5－10異步計(jì)數(shù)器異步清0，異步置數(shù)。1、用74LS290實(shí)現(xiàn)12歸1Q3Q2Q1Q0CP2

CP1

RO1RO2SO1SO2二進(jìn)制五進(jìn)制組成十進(jìn)制也可組成十進(jìn)制Q3Q2Q1Q0CP2

CP1

RO1RO2SO1SO2二進(jìn)制五進(jìn)制290（1）290（2）1→0CP入CP1Q0二進(jìn)制CP2Q3Q2Q1五進(jìn)制CP1Q0二進(jìn)制③當(dāng)Q21Q18Q14Q12Q11=10011時(shí),(2)片清0、(1)片保持不變，仍為1,

結(jié)果使Q21Q18Q14Q12Q11=00001，實(shí)現(xiàn)12歸1的計(jì)數(shù)。②當(dāng)Q18Q14Q12Q11組由1001→0000時(shí),產(chǎn)生十位的計(jì)數(shù)脈沖,Q21由0→1。①由Q21和Q18Q14Q12Q11組成十位和個(gè)位。上電后全為0。12歸1電路分析:Q18Q14Q12Q11個(gè)位組成個(gè)位組成十位&Q21十位74LS290實(shí)現(xiàn)12歸1電路2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸174LS163:16進(jìn)制計(jì)數(shù)器，同步清零，同步置數(shù)；

ET＝EP＝1時(shí)計(jì)數(shù)。74LS163功能表CPCrLDETEPQ3Q2Q1Q0↑01×× 0↑10×× 置數(shù)↑1111 計(jì)數(shù)

0××××保持

QC=ETQ3Q2Q1Q02、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1原理：⒈由兩片74LS163分別組成個(gè)位和十位的同步計(jì)數(shù)電路。Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個(gè)位十位cp2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1原理：11001⒉個(gè)位ET1＝EP1＝1進(jìn)行十進(jìn)制計(jì)數(shù)(0～9)，當(dāng)計(jì)數(shù)到1001時(shí)CR1=0，

同時(shí)使ET2＝EP2＝1，允許十位開始計(jì)數(shù)。&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個(gè)位十位cp2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1原理：⒊當(dāng)?shù)?0個(gè)CP到來后，個(gè)位清0，十位計(jì)1。000000011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個(gè)位十位cp2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1原理：00100001⒋當(dāng)?shù)?2個(gè)CP到來后，即計(jì)數(shù)到10010時(shí)，使

LD1＝LD2＝0，準(zhǔn)備置數(shù)。

十位置0000，個(gè)位置0001。&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個(gè)位十位cp2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1原理：⒌當(dāng)?shù)?3個(gè)CP到來后完成置數(shù)，計(jì)數(shù)器歸1，完成12歸1計(jì)數(shù)。00010000&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個(gè)位十位cp2、用74LS163實(shí)現(xiàn)12歸1原理