数字电子技术实验六课件.ppt

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1、数字电子技术实验六课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望数字电子技术数字电子技术实验六实验六计数计数译码显示电路译码显示电路11/12/20222电气工程学院一、实验目的：一、实验目的：u掌握中规模集成计数器掌握中规模集成计数器74LS90的功能和使用方法；的功能和使用方法；u学习使用学习使用74LS48BCD码译码器和共阴极数码管显示器；码译码器和共阴极数码管显示器；u掌握计数、译码、显示电路综合应用方法；掌握计数、译码、显示电路综合应用方法；u学

2、会用规模集成计数器学会用规模集成计数器74LS90等芯片设计任意进制计等芯片设计任意进制计 数器的方法。数器的方法。u熟悉用熟悉用Multisim仿真数字电路的方法。仿真数字电路的方法。计数译码显示在现代科学技术中应用非常广泛，它由计数器、译计数译码显示在现代科学技术中应用非常广泛，它由计数器、译码器和显示器三部分组成，包含数字电子系统的组合逻辑电路和时序码器和显示器三部分组成，包含数字电子系统的组合逻辑电路和时序逻辑电路，因此本实验是一个综合性的实验。次实验的目的是：逻辑电路，因此本实验是一个综合性的实验。次实验的目的是：11/12/20223电气工程学院二、实验仪器与元件：二、实验仪器与元

3、件：u数字逻辑实验箱；数字逻辑实验箱；u示波器；示波器；u74LS90 二二五五十进制计数器；十进制计数器；u74LS48BCD码七段译码驱动器；码七段译码驱动器；u七段共阴极数码管；七段共阴极数码管；u仿真实验仿真实验PC机；机；u其他可选芯片：其他可选芯片：74LS161，74LS00，74LS20。11/12/20224电气工程学院三、实验器件及原理：三、实验器件及原理：1、计数器：、计数器：它是一种中规模集成电路，种类很多，不但可以实现计数、分频，它是一种中规模集成电路，种类很多，不但可以实现计数、分频，而且可以实现测量、运算、定时、延时等控制功能。目前各类计数器均而且可以实现测量、运

4、算、定时、延时等控制功能。目前各类计数器均有典型产品，如属于二进制计数器的有典型产品，如属于二进制计数器的74LS161、74LS163，属于十，属于十进制计数器的进制计数器的74LS90、74LS160等。等。本实验采用的是本实验采用的是74LS90二二五五十进制异步计数器。十进制异步计数器。74LS90的内的内部结构是一个部结构是一个 二分频和五分频电路，可以独立地作为二进制和五进制计二分频和五分频电路，可以独立地作为二进制和五进制计数器使用，同时进行适当的连接又可以构成十进制计数器。数器使用，同时进行适当的连接又可以构成十进制计数器。11/12/20225电气工程学院实验器件及原理实验器

5、件及原理74LS90芯片的顶视图：芯片的顶视图：4123578961011121314R92CP1R01R91Q2 Q1VCCNCGNDQ3NCQ0CP2RO274LS90内部电路图：内部电路图：11/12/20226电气工程学院实验器件及原理实验器件及原理复位输入复位输入置位输入置位输入时时 钟钟输输 出出工作模式工作模式R0（1）R0（2）R9（1）R9（2）CPQ3 Q2 Q1 Q01 11 10 00 0 0 00 0 0 0异步清零异步清零0 01 11 11 0 0 11 0 0 1异步置数异步置数0 0 0 00 00 0计计 数数计计 数数计计 数数计计 数数加法计数加法计数9

6、0芯片的功能表：芯片的功能表：11/12/20227电气工程学院实验器件及原理实验器件及原理使用使用90芯片时注意：芯片时注意：（1）二进制计数器的时钟输入端为）二进制计数器的时钟输入端为CP1，输出端为输出端为Q0；（2）五进制计数器的时钟输入端为）五进制计数器的时钟输入端为CP2，输出端为输出端为Q3、Q2、Q1。（3）如果将）如果将Q0与与CP2相连，相连，CP1作时钟输入端，作时钟输入端，Q3 Q0作输出作输出 端，则为端，则为8421BCD码十进制计数器。码十进制计数器。（4）如果将）如果将Q3与与CP1相连，相连，CP2作时钟输入端，从高位到低位的输作时钟输入端，从高位到低位的输

7、出为出为Q0 Q3 Q2 Q1 时，则构成时，则构成5421BCD码十进制计数器。码十进制计数器。4123578961011121314R92CP1R01R91Q2 Q1VCCNCGNDQ3NCQ0CP2RO274LS9011/12/20228电气工程学院实验器件及原理实验器件及原理2、译码器：、译码器：译码器的种类有很多，使用比较多的为译码器的种类有很多，使用比较多的为8421码二码二十十进制译码器。本实验采用进制译码器。本实验采用74LS48译码器。译码器。48的引脚图：的引脚图：162VCC14BGND413f1211eDBCDBCD码七段译码器码七段译码器1A10BI/RBOb79c6

8、153LT5a8CdgRBI744811/12/20229电气工程学院实验器件及原理实验器件及原理3、显示器：、显示器：本实验采用发光二极管组成的共阴极七段数码管。本实验采用发光二极管组成的共阴极七段数码管。共阴极：11/12/202210电气工程学院四、实验内容和步骤：四、实验内容和步骤：1、器件测试：、器件测试：（1）测试）测试74LS90的功能。按的功能。按5421编码连线，置编码连线，置“0”、置、置“1”端接逻辑开关，端接逻辑开关，CP接单脉冲触发，输出接单脉冲触发，输出Q3、Q2、Q1、Q0接接LED显示，测显示，测90的复位和计数功能，而后的复位和计数功能，而后CP接连续脉冲接连

9、续脉冲（KHZ），用示波器观察各输出波形。），用示波器观察各输出波形。按按8421码连线，重复上述内容，并比较采用不同的编码码连线，重复上述内容，并比较采用不同的编码制时输出波形的区别。制时输出波形的区别。注意：注意：连线时，为提高电路的驱动能力，复连线时，为提高电路的驱动能力，复“0”2、3引脚只引脚只 接一端；置接一端；置“1”6、7引脚只接一端。引脚只接一端。11/12/202211电气工程学院实验内容和步骤实验内容和步骤（2）测试）测试7448和显示器的功能。和显示器的功能。48的的8421BCD码输入端码输入端D、C、B、A分别和四个逻辑开关相连，输出端各段分别对分别和四个逻辑开关相

10、连，输出端各段分别对应共阴极数码管各段连接，根据应共阴极数码管各段连接，根据7448的功能表测试的功能表测试48和数和数码管的好坏。码管的好坏。2、整体测试：、整体测试：（1）把）把7490连成连成8421BCD码十进制计数器，其状态输出码十进制计数器，其状态输出Q3、Q2、Q1、Q0分别连接译码器分别连接译码器74LS48的输入端的输入端D、C、B、A，7448的后面接数码管，的后面接数码管，CP脉冲可以接单次触发或连脉冲可以接单次触发或连续脉冲，观察其计数、译码、显示功能。续脉冲，观察其计数、译码、显示功能。测试电路如下页所示：测试电路如下页所示：11/12/202212电气工程学院实验内

11、容和步骤实验内容和步骤（2）将）将7490连接成连接成5421编码十进制计数器，重复上述内容，并分析显编码十进制计数器，重复上述内容，并分析显示数字的情况。示数字的情况。3、综合设计：、综合设计：利用利用7490芯片及与非门芯片及与非门74LS20芯片，设计一个六进制的计数器（用芯片，设计一个六进制的计数器（用两种方法实现），并在实验箱上采用译码器两种方法实现），并在实验箱上采用译码器7448和显示器显示其结果同和显示器显示其结果同时用示波器观察其输出波形。时用示波器观察其输出波形。你可以用你可以用7490芯片尝试设计任意进制的计数器。芯片尝试设计任意进制的计数器。11/12/202213电气

12、工程学院实验内容和步骤实验内容和步骤4、用、用Multisim仿真：仿真：从从74LS90、74LS161、74LS48、74LS20、74LS00、数码管等、数码管等器件中选择合适的芯片，用器件中选择合适的芯片，用Multisim仿真软件画出仿真软件画出24进制且带数码显进制且带数码显示的原理电路，并仿真电路，观察仿真结果。示的原理电路，并仿真电路，观察仿真结果。参考电路如下页图示。参考电路如下页图示。11/12/202214电气工程学院11/12/202215电气工程学院五、五、实验报告：实验报告：实验报告的内容应包括：实验报告的内容应包括：1、实验目的、实验目的 2、实验内容及要求、实验

13、内容及要求 3、画出画出实验电路实验电路 4、实验结果记录，、实验结果记录，作出计数器实测功能表，绘出实测的作出计数器实测功能表，绘出实测的 5421、8421BCD码计数器的工作波形。码计数器的工作波形。5、分析实验过程中遇到的问题及解决方法。、分析实验过程中遇到的问题及解决方法。6、心得体会和意见，以及改进实验的建议等。、心得体会和意见，以及改进实验的建议等。11/12/202216电气工程学院六、思考题：六、思考题：1、怎样用、怎样用7490组成十二进制计数器？组成十二进制计数器？2、试画出两位十进制计数、译码、显示电路的接线图。、试画出两位十进制计数、译码、显示电路的接线图。3、计数器

14、接成、计数器接成5421码时，用码时，用7448译码显示的数字正确译码显示的数字正确 吗？为什么？吗？为什么？11/12/202217电气工程学院电工电子实验中心电工电子实验中心数字电子实验注意事项：数字电子实验注意事项：正确认识逻辑实验箱；实验箱上所有的芯片，请不要用正确认识逻辑实验箱；实验箱上所有的芯片，请不要用 手直接拔取；手直接拔取；认清芯片管脚，按实验电路正确连线；认清芯片管脚，按实验电路正确连线；注意所有连接线在接入电路前，要先检查其好坏；注意所有连接线在接入电路前，要先检查其好坏；注意电源极性，不要接错；注意电源极性，不要接错；连接电路时请不要带电操作；连接电路时请不要带电操作；

15、应特别注意：输入脉冲幅度不能高于电源电压；不用的应特别注意：输入脉冲幅度不能高于电源电压；不用的 输入端必须按要求接地或接输入端必须按要求接地或接+5V。11/12/202218电气工程学院电工电子实验中心电工电子实验中心数字电子实验注意事项数字电子实验注意事项做实验时，要做到做实验时，要做到“听、看、摸、闻听、看、摸、闻”。所谓所谓“听听”，即听是否有异常的声音；，即听是否有异常的声音；“看看”，即看是否有冒烟、起火的现象；，即看是否有冒烟、起火的现象；“摸摸”，摸芯片是否发烫；，摸芯片是否发烫；“闻闻”，即是否闻到有烧焦的糊味。，即是否闻到有烧焦的糊味。如有上述异常现象发生，请及时关掉电源

16、，检查电源如有上述异常现象发生，请及时关掉电源，检查电源是否接错。是否接错。实验台上有高压电，注意人身安全。实验台上有高压电，注意人身安全。保持室内卫生，不要乱扔纸屑和废弃物。保持室内卫生，不要乱扔纸屑和废弃物。11/12/202219电气工程学院实验完成后请注意：实验完成后请注意：1、做完实验拆线时，手要捏住导线的底部，以防、做完实验拆线时，手要捏住导线的底部，以防导线断开。导线断开。2、做完实验后，要关掉电源，实验箱上的元件不做完实验后，要关掉电源，实验箱上的元件不要动，凳子放到桌子下面，桌上的实验设备均摆放要动，凳子放到桌子下面，桌上的实验设备均摆放整齐，方可离开。整齐，方可离开。谢谢合作！谢谢合作！11/12/202220电气工程学院