10級(jí)數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 邏輯電平顯示器 撥碼開關(guān)組 譯碼顯示器 74LS1382 CC4511四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 數(shù)據(jù)撥碼開關(guān)的使用。 將 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 上 的 四 組 撥 碼 開 關(guān) 的 輸 出 Ai、 Bi、 Ci、 Di分 別 接 至 4 組 顯 示 譯碼 ／ 驅(qū) 動(dòng) 器 CC4511 的 對 應(yīng) 輸 入 口 ， LE、 、 接 至 三 個(gè) 邏 輯 開 關(guān) 的 輸 出 插 口 ，ILT接上+5V 顯示器的電源，然后按功能表 3－2 輸入的要求撳動(dòng)四個(gè)數(shù)碼的增減鍵（“＋”與“－”鍵）和操作與 LE、 、 對應(yīng)的三個(gè)邏輯開關(guān)，觀測撥碼B盤上的四位數(shù)與 LED 數(shù)碼管顯示的對應(yīng)數(shù)字是否一致，及譯碼顯示是否正常。 74LS138 譯碼器邏輯功能測試 將譯碼器使能端 S 、 及地址端 AA A 0 分別接至邏輯電平開關(guān)輸23出口，八個(gè)輸出端 依次連接在邏輯電平顯示器的八個(gè)輸入口上，撥動(dòng)邏07Y?輯電平開關(guān)，按表 3－1 逐項(xiàng)測試 74LS138 的邏輯功能。 用 74LS138 譯碼器實(shí)現(xiàn)全加器用兩片 74LS138 組合成一個(gè) 4 線— 16 線譯碼器，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 五、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)有關(guān)譯碼器的原理。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，畫出所需的實(shí)驗(yàn)線路及記錄表格。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 畫出實(shí)驗(yàn)線路，把觀察到的波形畫在坐標(biāo)紙上，并標(biāo)上對應(yīng)的地址碼。對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、討論。1．實(shí)驗(yàn)名稱：計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用2．課時(shí)安排：2 課時(shí) 實(shí)驗(yàn)三　計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)用集成觸發(fā)器構(gòu)成計(jì)數(shù)器的方法　　掌握中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器的使用及功能測試方法　　運(yùn)用集成計(jì)數(shù)計(jì)構(gòu)成 1/N 分頻器二、實(shí)驗(yàn)原理計(jì)數(shù)器是一個(gè)用以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能的時(shí)序部件，它不僅可用來計(jì)脈沖數(shù)，還常用作數(shù)字系統(tǒng)的定時(shí)、分頻和執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算以及其它特定的邏輯功能。 計(jì)數(shù)器種類很多。按構(gòu)成計(jì)數(shù)器中的各觸發(fā)器是否使用一個(gè)時(shí)鐘脈沖源來分，有同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器。根據(jù)計(jì)數(shù)制的不同，分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。根據(jù)計(jì)數(shù)的增減趨勢，又分為加法、減法和可逆計(jì)數(shù)器。還有可預(yù)置數(shù)和可編程序功能計(jì)數(shù)器等等。目前，無論是 TTL 還是 CMOS 集 成 電 路 ， 都 有 品 種 較 齊 全 的 中 規(guī) 模 集成 計(jì) 數(shù) 器 。 使 用 者 只 要 借 助 于 器 件 手 冊 提 供 的 功 能 表 和 工 作 波 形 圖 以 及 引 出 端 的 排 列 ， 就能 正 確 地 運(yùn) 用 這 些 器 件。　　用 D 觸發(fā)器構(gòu)成異步二進(jìn)制加／減計(jì)數(shù)器　　圖 5－1 是用四只 D 觸發(fā)器構(gòu)成的四位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器，它的連接特點(diǎn)是將每只 D 觸發(fā)器接成 T39。觸發(fā)器，再由低位觸發(fā)器的 端和高一位的 CP 端相連接。Q圖 5－1 四位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器 若將圖 5－1 稍加改動(dòng)，即將低位觸發(fā)器的 Q 端與高一位的 CP 端相連接，即構(gòu)成了一個(gè) 4 位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。中規(guī)模十進(jìn)制計(jì)數(shù)器CC40192 是同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，具有雙時(shí)鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能，其引腳排列及邏輯符號(hào)如圖 5－2 所示。圖 5－2 CC40192 引腳排列及邏輯符號(hào)圖中 —置數(shù)端 CPU—加計(jì)數(shù)端 CPD —減計(jì)數(shù)端LD —非同步進(jìn)位輸出端 —非同步借位輸出端COBO D0、D D D 3 —計(jì)數(shù)器輸入端 Q0、Q Q Q 3 —數(shù)據(jù)輸出端 CR—清除端 　CC40192（同 74LS192，二者可互換使用）的功能如表 5－1，說明如下： 　 表 5－1輸 入 輸 出CR LDCPU CPD D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q01 0 0 0 00 0 d c b a d c b a0 1 ↑ 1 加 計(jì) 數(shù)0 1 1 ↑ 減 計(jì) 數(shù) 當(dāng)清除端 CR 為高電平“1”時(shí)，計(jì)數(shù)器直接清零；CR 置低電平則執(zhí)行其它功能。　 當(dāng) CR 為 低 電 平 ， 置 數(shù) 端 也 為 低 電 平 時(shí) ， 數(shù) 據(jù) 直 接 從 置 數(shù) 端 D0、 D D D3 置入計(jì)LD數(shù)器。 當(dāng) CR 為低電平， 為高電平時(shí)，執(zhí)行計(jì)數(shù)功能。執(zhí)行加計(jì)數(shù)時(shí)，減計(jì)數(shù)端 CPD 接高電平，計(jì)數(shù)脈沖由 CPU 輸入；在計(jì)數(shù)脈沖上升沿進(jìn)行 8421 碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)。執(zhí)行減計(jì)數(shù)時(shí)，加計(jì)數(shù)端 CPU 接高電平，計(jì)數(shù)脈沖由減計(jì)數(shù)端 CPD 輸入，表 5－2 為 8421 碼十進(jìn)制加、減計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。 表 5－2 加法計(jì)數(shù)輸入脈沖數(shù) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Q3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1Q2 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0Q1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0輸出Q0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 減計(jì)數(shù) 計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)使用 一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器只能表示 0～9 十個(gè)數(shù)，為了擴(kuò)大計(jì)數(shù)器范圍，常用多個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)使用。同步計(jì)數(shù)器往往設(shè)有進(jìn)位（或借位）輸出端，故可選用其進(jìn)位（或借位）輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)下一級(jí)計(jì)數(shù)器。 圖 5－3 是由 CC40192 利用進(jìn)位輸出 控制高一位的 CPU 端構(gòu)成的加數(shù)級(jí)聯(lián)圖。CO圖 5－3 CC40192 級(jí)聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)(1) 用復(fù)位法獲得任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器假定已有 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而需要得到一個(gè) M 進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)，只要 M＜N，用復(fù)位法使計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到 M 時(shí)置“0” ，即獲得 M 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。如圖 5－4 所示為一個(gè)由 CC40192 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器接成的 6 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 (2) 利用預(yù)置功能獲 M 進(jìn)制計(jì)數(shù)器圖 5－5 為用三個(gè) CC40192 組成的 421 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。外加的由與非門構(gòu)成的鎖存器可以克服器件計(jì)數(shù)速度的離散性，保證在反饋置“0”信號(hào)作用下計(jì)數(shù)器可靠置“0” 。 圖 5－4 六進(jìn)制計(jì)數(shù)器 圖 5－5 421 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 圖 5－6 是一個(gè)特殊 12 進(jìn)制的計(jì)數(shù)器電路方案。在數(shù)字鐘里，對時(shí)位的計(jì)數(shù)序列是…11，1…是 12 進(jìn)制的，且無 0 數(shù)。如圖所示，當(dāng)計(jì)數(shù)到 13 時(shí)，通過與非門產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，使 CC40192(2)〔時(shí)十位〕直接置成 0000，而 CC40192(1)，即時(shí)的個(gè)位直接置成 0001，從而實(shí)現(xiàn)了 1－12 計(jì)數(shù)。圖 5－6 特殊 12 進(jìn)制計(jì)數(shù)器三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 ＋5V 直流電源 雙蹤示波器 連續(xù)脈沖源 單次脈沖源